- Nazwa przedmiotu:
- Elektronika I
- Koordynator przedmiotu:
- prof.dr hab. inż. Wojciech Wawrzyński, Wydział Transportu Politechniki Warszawskiej, Zakład Telekomunikacji w Transporcie
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Transport
- Grupa przedmiotów:
- Specjalnościowe
- Kod przedmiotu:
- TR.SIS513
- Semestr nominalny:
- 5 / rok ak. 2020/2021
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 90 godz., w tym: praca na wykładach 30 godz., praca na ćwiczeniach 15 godz., studiowanie literatury przedmiotu 22 godz., przygotowanie się do sprawdzianu z wykładu 10 godz., przygotowanie się do kolokwium z ćwiczeń 10 godz., konsultacje 3 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 2,0 pkt. ECTS (48 godz., w tym: praca na wykładach 30 godz., praca na ćwiczeniach 15 godz., konsultacje 3 godz.)
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 0
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- posiada wiedzę o podstawowych elementach elektronicznych, ich budowie i zastosowaniu
- Limit liczby studentów:
- wykład: brak, ćwiczenia: 30 osób.
- Cel przedmiotu:
- Zapoznanie z techniką cyfrową i z budową układów cyfrowych stanowiących podstawowy element konstrukcyjny urządzeń sterowania i przekazywania informacji w systemach transportowych.
- Treści kształcenia:
- Wykład:
Klucz tranzystorowy. Tranzystor bipolarny i unipolarny jako klucz. Funkcje i wyrażenia boolowskie. Aksjomaty algebry Boole’a. Typu i formaty danych. Liczby binarne. Naturalny kod dwójkowy, kod dwójkowo - dziesiętny BCD, kod heksadecymalny (zapis heksadecymalny liczb i ciągów binarnych). Typ całkowitoliczbowy - zapis znak - moduł, zapis uzupełnienia do jednego U1, zapis uzupełniania do dwóch U2, typ znakowy ASCII, typ stałoprzecinkowy. typ zmiennoprzecinkowy - standard IEEE 754. Kombinacyjne układy cyfrowe. Bramki logiczne – symbole, funkcje logiczne. Konstrukcje bramek logicznych. Bramki RDL, RTL, DTL, ECL, TTL, NMOS, CMOS, trójstanowe, z otwartym kolektorem (drenem), transmisyjne. Realizacje układów kombinacyjnych: kodery, dekodery, transkodery, multipleksery, demultipleksery, sumatory, komparatory, jednostka arytmetyczno logiczna. Sekwencyjne układy cyfrowe. Symbole graficzne, oznaczenia wejść i wyjść. Zatrzaski: rodzaje i działanie. Przerzutniki - rodzaje i działanie. Realizacje układów kombinacyjnych: rejestry i liczniki. Półprzewodnikowe pamięci w układach cyfrowych. Rodzaje pamięci: ulotne z dostępem swobodnym, ulotne bez swobodnego dostępu, nieulotne. Organizacja modułów pamięci. Mechanizm korekcji błędu w modułach pamięci (bity parzystości z wykorzystaniem kodu Hamminga). Pamięć podręczna. Zjawisko lokalności odniesień. Struktura pamięci podręcznej i pamięci głównej urządzeń cyfrowych.
Ćwiczenia: Arytmetyka systemów cyfrowych (kody cyfrowe: naturalny dziesiętny, naturalny dwójkowy, heksadecymalny, BCD, 1 z 10, Greya, U1, U2; zamiana; dodawanie). Punkt pracy tranzystora bipolarnego. Klucz tranzystorowy. Bramki z otwartym kolektorem.
- Metody oceny:
- Wykład: ocena formująca: sprawdzian z 2 lub z 3 wybranych zagadnień teoretycznych
Ćwiczenia: ocena formująca: 2 kartkówki dotyczące umiejętności rozwiązywania
wybranych problemów obliczeniowych, ocena podsumowująca:zgodna z uzyskaną sumą punktów określoną w regulaminie przedmiotu.
Ocena podsumowująca: średnia z ocen wykład i ćwiczenia
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1) Kalisz J.: Podstawy elektroniki cyfrowej. WKiŁ, Warszawa
2) Floyd T.L. : Digital Fundamentals, PEARSON
3) Wawrzyński W.: Podstawy współczesnej elektroniki. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005;
4) Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki. Tom I i II. WKiŁ, Warszawa 2013;
5) Stallings W.: Organizacja i architektura systemu komputerowego. WNT, Warszawa 2004;
6) Dobrowolski A., Jachna Z., Majda E., Wierzbowski M.: „Elektronika - ależ to bardzo proste!”. Wydawnictwo BTC, 2013.
7) Rosiński A., Dudek E., Krzykowska K., Kasprzyk Z., Stawowy M., Szmigiel A.: „Podstawy elektroniki. Laboratorium”. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2019.
8) Rosiński A., Dudek E., Krzykowska K., Kasprzyk Z., Stawowy M., Szmigiel A.: „Elektronika. Laboratorium”. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2019.
- Witryna www przedmiotu:
- www.twt.wt.pw.edu.pl
- Uwagi:
- O ile nie powoduje to zmian w zakresie powiązań danego modułu zajęć z kierunkowymi efektami kształcenia w treściach kształcenia mogą być wprowadzane na bieżąco zmiany związane z uwzględnieniem najnowszych osiągnięć naukowych
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka W01
- posiada wiedzę teoretyczną dotyczącą właściwości półprzewodników
Weryfikacja: wykład – sprawdzian – odpowiedź na 2 z 3 pytań, wymagane jest udzielenie pełnych odpowiedzi na 50% pytań, ew. cz. ustna; ćwiczenia – 2 kolokwia po 2 zadania, do zaliczenia wymagane rozwiązanie połowy podanych zadań.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P6S_WG
- Charakterystyka W02
- zna wielkości (parametry) charakteryzujące cyfrowe elementy elektroniczne i mikroprocesorowe
Weryfikacja: wykład – sprawdzian – odpowiedź na 2 z 3 pytań, wymagane jest udzielenie pełnych odpowiedzi na 50% pytań, ew. cz. ustna; ćwiczenia – 2 kolokwia po 2 zadania, do zaliczenia wymagane rozwiązanie połowy podanych zadań.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P6S_WG
- Charakterystyka W03
- zna zależności matematyczne opisujące działanie elementów elektronicznych analogowych i cyfrowych
Weryfikacja: wykład – sprawdzian – odpowiedź na 2 z 3 pytań, wymagane jest udzielenie pełnych odpowiedzi na 50% pytań, ew. cz. ustna; ćwiczenia – 2 kolokwia po 2 zadania, do zaliczenia wymagane rozwiązanie połowy podanych zadań.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P6S_WG
- Charakterystyka W04
- rozumie procesy komunikacyjne zachodzące w elektronicznych układach cyfrowych
Weryfikacja: wykład – sprawdzian – odpowiedź na 2 z 3 pytań, wymagane jest udzielenie pełnych odpowiedzi na 50% pytań, ew. cz. ustna; ćwiczenia – 2 kolokwia po 2 zadania, do zaliczenia wymagane rozwiązanie połowy podanych zadań.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P6S_WG
- Charakterystyka W05
- zna zastosowanie elementów i cyfrowych układów elektronicznych i magistral komunikacyjnych
Weryfikacja: wykład – sprawdzian – odpowiedź na 2 z 3 pytań, wymagane jest udzielenie pełnych odpowiedzi na 50% pytań, ew. cz. ustna; ćwiczenia – 2 kolokwia po 2 zadania, do zaliczenia wymagane rozwiązanie połowy podanych zadań.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P6S_WG
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka U01
- potrafi stosować odpowiednie metody do analizy elementów i układów elektronicznych
Weryfikacja: wykład – sprawdzian – odpowiedź na 2 z 3 pytań, wymagane jest udzielenie pełnych odpowiedzi na 50% pytań, ew. cz. ustna; ćwiczenia – 2 kolokwia po 2 zadania, do zaliczenia wymagane rozwiązanie połowy podanych zadań.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P6S_UW, III.P6S_UW.2.o