- Nazwa przedmiotu:
- Elektronika i technika mikroprocersorowa II
- Koordynator przedmiotu:
- doc.dr inż. Michał Gwiazdowski
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Automatyka i Robotyka
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- ETRII
- Semestr nominalny:
- 5 / rok ak. 2014/2015
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- wykład 32 godz.
korzystanie z literatury 16 godz.
przygotowanie do egzaminu 16 godz
laboratorium 25 godz.
przygotowanie do laboratorium 12 godz.
opracowanie wyników badań 12 godz.
Razem 113 godz = 4 Ects
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- wykład 32 godz.
laboratorium 25 godz.
Razem 57 godz. = 2Ects
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- laboratorium 57 godz. = 2Ects
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład480h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium375h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Podstawy teorii obwodów, pomiar wielkości elektrycznych. Znajomość materiału przedmiotu Elektronika I.
- Limit liczby studentów:
-
- Cel przedmiotu:
- Poznanie sposobów realizacji i właściwości układów elektronicznych analogowych. Poznanie sposobów realizacji podstawowych elektronicznych układów cyfrowych, ich działania, charakterystycznych właściwości i parametrów. Znajomość sposobów wykorzystania układów cyfrowych (bramek, pamięci, przetworników AC/CA, procesorów); sposobów ich łączenia ze sobą w bardziej skomplikowane systemy.
Praktyczne badanie w laboratorium podstawowych elementów elektronicznych, układów elektronicznych analogowych i podstawowych bramek cyfrowych.
- Treści kształcenia:
- WYKŁAD 1.Sprzężenie zwrotne we wzmacniaczu elektronicznym, rodzaje sprzeżenia i jego wpływ na właściwości wzmacniacza; stałość wzmocnienia i stabilność. Wzmacniacze operacyjne, rodzaje, układy pracy, zastosowania w układach pomiarowych. Wzmacniacze selektywne, filtry. Wzmacniacze mocy, klasy pracy, sprawność. Sterowanie zespołami wykonawczymi. Odprowadzanie ciepła z elementów mocy, radiatory i rezystancja termiczna.
2. Generacja sygnałów. Zasady generacji. Generatory sinusoidalne LC i RC. Generatory kwarcowe. Generatory niesinusoidalne: multiwibrator astabilny, uniwibrator, generator przebiegów liniowych. Stałość i regulacja amplitudy i częstotliwości.
3. Przekształcenia sygnałów. Przekształcenia statyczne i dynamiczne, liniowe i nieliniowe. Ograniczniki. Układy funkcyjne aproksymujące. Układy formowania impulsów z histerezą. Układy całkujące i różniczkujące. Układy arytmetyczne analogowe do przeprowadzania operacji arytmetycznych na napięciach elektrycznych.
4. Przełączanie tranzystora bipolarnego i unipolarnego, opóźnienia, szybkość działania.
5. Systemy liczbowe i kody, konwersja pomiędzy systemami. Zasadnicze twierdzenia algebry Boole’a.
6. Pojęcie bramki logicznej. Rodzaje funkcji realizowanych za pomocą bramek. Realizacje układowe podstawowych typów bramek logicznych w różnych technologiach. Podstawowe parametry elektryczne: napięcie zasilania, poziomy napięć logicznych, charakterystyki prądowo-napięciowe, margines zakłóceń. 4. Cyfrowe układy kombinacyjne: kodery, dekodery, transkodery, selektory, przełączniki i układy arytmetyczne, przykłady zastosowania.
7. Cyfrowe układy sekwencyjne: przerzutniki, rejestry, liczniki, realizacje układowe, zastosowania.
8. Pamięci półprzewodnikowe RAM statyczne i dynamiczne, ROM, EPROM, EEPROM, FLASH.
9. Układy logiki programowalnej: budowa, parametry, zasada działania elektronicznych układów PLA i FPGA. Programowanie, języki.
10. Przetwarzanie analogowo-cyfrowe i cyfrowo – analogowe. Zasady przetwarzania. Parametry przetworników. Podstawowe algorytmy przetwarzania cyfrowo-analogowego i analogowo-cyfrowego: z porównaniem kompensacyjno-wagowym, z przetwarzaniem-pośrednim, z podwójnym całkowaniem, sigma-delta.
11. Mikroprocesor: Typowa architektura: ALU, rejestry, pamięć, wejścia-wyjścia, układ sterowania, magistrale. Zasada działania: cykle pracy, czytanie i wykonywanie programu. 10. System mikroprocesorowy Typowa architektura. Pamięć w systemie: rodzaje, adresowanie, instrukcje. Układy programowanych liczników. Sterownik przerwań, zasady obsługi, priorytety. Komunikacja w systemie: rodzaje transmisji (szeregowa, równoległa, synchroniczna i asynchroniczna). Układy wspomagające przesyłanie informacji (wejścia-wyjścia), adresowanie, dekodowanie adresu. Przykładowy interfejs komunikacji szeregowej.
LABORTORIUM 1. Komputerowa symulacja badaniaprostych elementów elektronicznych
2. Badanie diody: prostowniczej, impulsowej, Zenera
3. proste elementy elektroniczne: termistor, tyrystor, fotorezystor
4. Wzmacniacze napięciowe prądu zmiennego i stałego
5. Wzmacniacze operacyjne, podstawowe układy pracy
6. Układy przekształcające: ograniczniki, aproksymujące, całkujące i różniczkujące
7. Prostowniki i stabilizatory: samodzielne montowanie układów i ich badania
8. Układy logiczne: klucz tranzystorowy i podstawowe bramki TTL
- Metody oceny:
- egzamin;
kollokwium i sprawdziany podczas ćwiczeń laboratoryjnych
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- A.Filipkowski „Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe” PWN 2003 Pr.zbior. p.r. A. Filipkowskiego „Elementy i układy elektroniczne” WPW 2002 P.Horowitz; W.Hill „Sztuka elektroniki” cz. I i cz. II WKŁ 2004 W.Wawrzyński „Podstawy współczesnej elektroniki” WPW 2003 J.Watson „Elektronika – wiedzieć więcej” WKŁ 2005 P.Górecki „Układy cyfrowe” BTC 2004 P.Górecki „Wzmacniacze operacyjne” BTC 2004
- Witryna www przedmiotu:
- http://zemip.mchtr.pw.edu.pl/
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt ETRII_W01
- Zna i rozumie budowę, działanie i właściwości elementów elektronicznych
Weryfikacja: Egzamin; kollokwium i sprawdziany w laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
K_W01, K_W07
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W01, T1A_W03, T1A_W04
- Efekt ETRII_W02
- Zna schematy, zasady budowy i działania układów elektronicznych analogowych i cyfrowych do mikroprocesora włącznie
Weryfikacja: egzamin; kollokwium i sprawdziany w laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
K_W01, K_W07
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W01, T1A_W03, T1A_W04
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt ETRII_U01
- Potrafi wytypować elementy elektroniczne właściwe do realizacji zadania technicznego
Weryfikacja: egzamin; kollokwium i sprawdziany w laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
K_U01, K_U05, K_U06, K_U22
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U01, T1A_U05, T1A_U09, T1A_U16
- Efekt ETRII_U02
- Potrafi zaproponować układy elektroniczne potrzebne do realizacjii zadania technicznego
Weryfikacja: egzamin; kollokwium i sprawdziany w laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
K_U01, K_U05, K_U06, K_U22
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U01, T1A_U05, T1A_U09, T1A_U16
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt ETRII_S01
- Rozumie potrzebę samokształcenie, zna metody samokształcenia i umie pracować w grupie
Weryfikacja: egzamin; kollokwium i sprawdziany w laboatorium
Powiązane efekty kierunkowe:
K_K01, K_K02, K_K03, K_K04, K_K05
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K01, T1A_K02, T1A_K02, T1A_K07, T1A_K03, T1A_K04, T1A_K05, T1A_K06