- Nazwa przedmiotu:
- Projektowanie układów sterowania ruchem w transporcie
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Krzysztof Firląg, Wydział Transportu Politechniki Warszawskiej Zakład Sterowania Ruchem i Infrastruktury Transportu, Zespół SRD
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Transport
- Grupa przedmiotów:
- Specjalnościowe
- Kod przedmiotu:
-
- Semestr nominalny:
- 7 / rok ak. 2022/2023
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 90 godz., w tym: praca na wykładach 9 godz., praca na ćwiczeniach projektowych 18 godz., studiowanie literatury przedmiotu 13 godz., przygotowanie się do kolokwiów 10 godz., realizacja pracy projektowej poza godzinami zajęć 37 godz., konsultacje 2 godz. (w tym konsultacje w zakresie ćwiczeń projektowych 1 godz.), obrona pracy projektowej 1 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 1,0 pkt ECTS (30 godz., w tym: praca na wykładach 9 godz., praca na ćwiczeniach projektowych 18 godz., konsultacje 2 godz., obrona pracy projektowej 1 godz.).
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 2,0 pkt. ECTS (57 godz., w tym: praca na ćwiczeniach projektowych 18 godz., realizacja pracy projektowej poza godzinami zajęć 37 godz., konsultacje w zakresie ćwiczeń projektowych 1 godz., obrona pracy projektowej 1 godz.).
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt30h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- brak
- Limit liczby studentów:
- Wykład: 100 osób, ćwiczenia projektowe: 18 osób.
- Cel przedmiotu:
- Poznanie metod syntezy układów cyfrowych, ze szczególnym uwzględnieniem specyfiki urządzeń sterowania ruchem w transporcie.
Umiejętność projektowania układów sterowania ruchem z wykorzystaniem wspomagania komputerowego, obejmująca: syntezę układów z elementów małej, średniej i wielkiej skali integracji, oraz języki opisu sprzętu. Ocena parametrów funkcjonalnych i czasowych uzyskanych rozwiązań.
- Treści kształcenia:
- Wykład:
Logika układów cyfrowych, funkcje przełączające i ich postaci kanoniczne, systemy funkcjonalnie pełne. Minimalizacja formalna funkcji logicznych. Analiza i synteza układów kombinacyjnych, sposoby opisu działania układu, metody realizacji układów kombinacyjnych. Typowe układy kombinacyjne o małym i średnim stopniu scalenia i ich zastosowanie w urządzeniach sterowania ruchem i telematyki. Automaty z pamięcią, rodzaje układów sekwencyjnych, sposoby opisu synchronicznych układów sekwencyjnych. Minimalizacja i kodowanie automatów, realizacja synchronicznych układów sekwencyjnych. Języki opisu sprzętu.
Projekt:
Projektowanie układu sterowania. Opis słowny układu, budowa tablicy wartości funkcji, wyznaczenia kanonicznych postaci funkcji logicznych, minimalizacja układu, realizacja układu na elementach małej i średniej skali integracji, specyfikacja i weryfikacja działania układu w symulatorze układów logicznych. Opis wyników symulacji. Specyfikacja układu w języku VHDL, weryfikacja poprawności działania układu, synteza i implementacja w układy programowalne. Opis i analiza otrzymanych wyników. Dokumentacja techniczna opracowanego projektu.
- Metody oceny:
- Wykład:
Sprawdzian zawierający około 4 pytania. Zalicza uzyskanie ponad połowy możliwych do uzyskania punktów.
Zajęcia projektowe:
Obrona projektu z uwzględnieniem poprawności realizacji zadania projektowego (60%), wiedzy ogólnej w zakresie przedmiotu (30%), aktywności na zajęciach (10%) oraz systematyczności w procesie projektowania w trakcie semestru (10%). Do zaliczenia projektu wymagane spełnienie 51% z powyższych wymagań.
Ocena zintegrowana:
Zaliczenie wykładów i projektu zalicza przedmiot. Ocena obliczana ze średniej.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- Literatura podstawowa:
1) Zieliński C.: Podstawy projektowania układów cyfrowych, PWN, Warszawa 2020.
2) Barski M., Jędruch W., Układy cyfrowe : podstawy projektowania i opis w języku VHDL, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 2019.
3) Majewski W.: Układy logiczne, Wydawnictwo WNT, Warszawa 2003.
4) Skorupski A.: Podstawy techniki cyfrowej, WKŁ, Warszawa 2004.
5) Gorzałczany M.: Układy cyfrowe – metody syntezy, WPŚ, Kielce 2003.
Literatura uzupełniająca:
1) Górecki P.: Układy cyfrowe pierwsze kroki, Wydawnictwo BTC, Warszawa 2004.
2) Łuba T.: Synteza układów logicznych, WKŁ, Warszawa 2003.
- Witryna www przedmiotu:
- brak
- Uwagi:
- O ile nie powoduje to zmian w zakresie powiązań danego przedmiotu z kierunkowymi efektami uczenia się w treściach kształcenia mogą być wprowadzane na bieżąco zmiany związane z uwzględnieniem najnowszych osiągnięć naukowych.
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka W01
- Ma wiedzę obejmującą elementy matematyki dyskretnej i stosowanej, niezbędne do analizy i syntezy układów cyfrowych.
Weryfikacja: Sprawdzian - 1 pytanie/zadanie z tego zakresu. Zalicza ocena 3 w skali 2-5.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o, I.P6S_WK
- Charakterystyka W02
- Ma szczegółową wiedzę związaną z metodyką projektowania kombinacyjnych i sekwencyjnych cyfrowych układów sterowania.
Weryfikacja: Sprawdzian - 1 pytanie/zadanie z tego zakresu. Zalicza ocena 3 w skali 2-5.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o
- Charakterystyka W03
- Zna i rozumie metody i techniki wykorzystywane w projektowaniu układów cyfrowych.
Weryfikacja: Obrona ustna projektu - jedno pytanie z tego zakresu. Wymagana poprawna odpowiedź.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka U01
- Potrafi zaprojektować układy cyfrowe realizujące proste funkcje sterowania ruchem.
Weryfikacja: Sprawdzian - 1 pytanie/zadanie z tego zakresu. Zalicza ocena 3 w skali 2-5.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_U24
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
- Charakterystyka U02
- Potrafi posłużyć się narzędziami komputerowo wspomaganego projektowania do specyfikacji i weryfikacji prostych układów cyfrowych.
Weryfikacja: Podczas zajęć projektowych – obserwacja umiejętności posługiwania się narzędziami wspomagania komputerowego. Analiza dokumentacji projektowej - ocena poprawności wykorzystania komputerowych narzędzi symulatorów układów logicznych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
- Charakterystyka U03
- Potrafi w języku polskim opracować dokumentację zadania projektowego i przygotować tekst opisujący wyniki realizacji takiego zadania oraz potrafi przygotować krótką prezentację wyników projektowania.
Weryfikacja: Analiza dokumentacji projektowej – ocena poprawności, estetyki i kompletności przygotowania dokumentacji projektowej. Obrona ustna projektu - wypowiedź studenta na temat zrealizowanego projektu.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_U04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_U, I.P6S_UK
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka K01
- Jest gotów do uznania znaczenia wiedzy w procesie projektowania układów sterowania ruchem w transporcie.
Weryfikacja: Analiza dokumentacji projektowej – ocena poprawności metod wykorzystanych w rozwiązaniu zadania projektowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_K, I.P6S_KK