Учебная программа для высших учебных заведений по специальности ІАвтоматическое управление в технических системах (стр. 1 )

Утверждена

УМО вузов Республики

Беларусь по образованию в области

информатики и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-53-025/тип.

ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности ІАвтоматическое управление

в технических системах

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Составители:

, профессор кафедры автоматического управления Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», профессор, доктор технических наук;

, профессор кафедры автоматического управления Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», профессор, доктор технических наук;

, профессор кафедры автоматического управления Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», профессор, доктор технических наук

Рецензенты:

, профессор Негосударственного высшего учебного учреждения «Институт управления и предпринимательства», доктор технических наук;

Кафедра автоматизации технологических процессов и электротехники Учреждения образования «Белорусский государственный технологический университет» (протокол от 01.01.2001 г.)

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой автоматического управления Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол от 02.09.2002 г.);

Научно-методическим советом по направлению І-53 Автоматизация УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол от 01.01.2001 г.)

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.115-98.

Пояснительная записка

Типовая программа «Введение в специальность» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.115-98 для высших учебных заведений по специальности ІАвтоматическое управление в технических системах. Она предусматривает ознакомление студентов первого курса с избранной специальностью, квалификационной характеристикой, учебным планом, дисциплинами специальности и специализациями, а также с организацией учебного процесса в университете и другими вопросами, необходимыми студентам.

В результате изучения дисциплины «Введение в специальность» студенты должны получить представление о специальности, роли и взаимосвязи различных учебных дисциплин, сделать выводы о необходимости планомерной работы по освоению учебного материала. При изучении курса студентам читаются лекции и организуются экскурсии в учебные и научные лаборатории. Каждый студент выполняет письменный реферат по предложенной преподавателем теме и сдает в конце семестра зачет.

Программа рассчитана на объем 17 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 17 часов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Введение

Понятие о системе и управлении. Производство как объект управления. Моделирование систем. Основные этапы проектирования систем.

Раздел 1. Системы автоматического управления

История развития. Принцип действия. Обобщенная структурная схема. Классификация. Основные характеристики.

Раздел 2. Автоматизированные системы управления

Обобщенные структурные системы АСУ ТП и АСУ ГПС. Понятие об организационном, математическом, информационном, программном и техническом обеспечении.

Раздел 3. Общая характеристика элементов и устройств автоматики

Раздел 4. Роль и место вычислительной техники

в управлении

Раздел 5. Образовательный стандарт и учебный план специальности

Общая характеристика блоков учебных дисциплин и различных видов занятий. Квалификационная характеристика специалиста. Характеристика специализаций: управление и информатика в технических системах; компьютерное проектирование систем управления.

Раздел 6. Организация учебного процесса в университете

Основные документы, регламентирующие организацию процесса обучения. Роль кафедры в учебном процессе. Организация учебного труда студентов, работа с книгой. Вопросы правового, медицинского воспитания, другие аспекты жизнедеятельности студенческого коллектива.

Примерная тематика рефератов

Каждому студенту выдается тема для письменного реферата по одному из вопросов, имеющих непосредственное отношение к специальности «Автоматическое управление в технических системах». Тематика рефератов связана с элементами и устройствами автоматики, с системами автоматического и автоматизированного управления, с применением в управлении вычислительной техники, с вопросами моделирования, проектирования, создания и эксплуатации систем управления.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Статут Беларускага дзяржаỳнага унiверсiтэта iнфарматыкi i радыёэлектронiкi. – М.: БДУIР, 1995.

2. , , Яковлев теории и элементы систем автоматического регулирования. – М.: Машиностроение, 1995.

3. Методы теории автоматического управления, ориентированные на применение ЭВМ /Под ред. . – М.: Энергоатомиздат, 1997.

4. , , Носов теория конструирования систем управления. – М.: Высш. шк., 1998.

5. , Попов систем автоматического регулирования. – М.: Наука, 1975.

Дополнительная

1. Введение в цифровое управление. – М.: Мир, 1994.

2. , Салий основы теории дискретных систем. – М.: Наука, 1997.

3. Основы С++ объектно-ориентированное программирование. – Киев: Диалектика, 1996.

4. Word 97, 1997.

5. Internet с самого начала. – СПб.: Питер, 1995.

6. Г. MATLAB 5 для студентов. – М.: Диалог-МИФИ, 1999.

7. , , Чекурин и электроника в экспериментах и упражнениях: Практикум на Electronics Worhbench. В 2 т.

Т. 1. – М.: Додэка, 1999.

Утверждена

УМО вузов Республики

Беларусь по образованию в области

информатики и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-53-001/тип.

Управляющие вычислительные машины

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности ІАвтоматическое управление

в технических системах

Согласована с Учебно-методическим управлением

БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Составители:

, профессор кафедры автоматического управления Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», профессор, доктор технических наук;

, профессор кафедры автоматического управления Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», профессор, доктор технических наук;

, ассистент кафедры автоматического управления Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

Рецензенты:

, профессор Негосударственного высшего учебного учреждения «Институт управления и предпринимательства», доктор технических наук;

Кафедра № 000 Военной академии Республики Беларусь (протокол от 01.01.2001 г.)

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой автоматического управления Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол от 02.09.2002 г.);

Научно-методическим советом по направлению І-53 Автоматизация УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол от 01.01.2001 г.)

Пояснительная записка

Типовая программа «Управляющие вычислительные машины» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.115-98 по специальности ІАвтоматическое управление в технических системах для высших учебных заведений. Она предусматривает перечень тем и вопросов, дающих студентам знания в области технического и программного построения управляющих вычислительных комплексов (УВК), а также практические навыки в комплексном решении задач управления от ЭВМ типовыми техническими объектами и процессами.

В результате изучения курса «Управляющие вычислительные машины» студент должен:

знать:

– типовые структуры и архитектуры современных УВМ и УВК на их основе;

– особенности технического построения УВК;

– основные режимы обмена информацией в управляющих комплексах;

– специфику использования и основные технические возможности системных интерфейсов УВМ и интерфейсов внешних устройств;

– специфические особенности технического построения устройств связи УВМ с объектом (УСО);

уметь создавать прикладные программы на языках ассемблера для микропроцессоров, использующих конкретную систему команд (Intel, DEC и др.).

Лабораторные и практические занятия ориентированы на освоение DEC-системы команд, так как система команд, используемая в микропроцессорах фирмы Intel, изучается студентами в читаемой на кафедре дисциплине «Микропроцессорные системы управления». Программа рассчитана на объем 96 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 32 часа, лабораторных работ – 32 часа, практических занятий – 32 часа.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Тема 1. Технические характеристики и требования
к вычислительным средствам в составе
систем управления ГАП

Эволюция средств вычислительной техники. Основные понятия. Классификация и этапы развития УВМ. Информационная модель СУ ГАП. Технические характеристики и требования к вычислительным средствам на разных уровнях иерархии в СУ ГАП.

Тема 2. Принципы построения УВМ и УВК

Принципы построения УВК. Архитектура и структура УВК. Базовая организация центрального процессора (ЦП). Принцип микропрограммного управления. Классификация и основные характеристики запоминающих устройств (ЗУ). Принцип работы кристалла ЗУ. Иерархическая структура ЗУ УВМ. Другие виды памяти. Распределение фиксированных адресов канала микроЭВМ.

Тема 3. Организация обработки данных в УВМ

Типы данных в УВМ. Базовая система команд (DEC-команда или Intel-команды) и их классификация. Форматы команд. методы адресации. Понятие стека и работа с ним. Подпрограммы, их классификация.

Тема 4. Основные режимы обмена информацией

Организация безусловного и условного программных обменов. Назначение и формат регистров внешних устройств. Циклы обращения к системному каналу. Логическая и канальная организация обмена по прерыванию. Виды прерываний. Назначение и виды систем задания приоритетов. Программируемый таймер. Логическая и канальная организация обмена информацией в режиме прямого доступа к памяти.

Тема 5. Организация системных интерфейсов и интерфейсов внешних устройств

Требования к интерфейсам и их классификация. Функциональная ориентация интерфейсов. Сопряжение однотипных интерфейсов и различных интерфейсов. Интерфейс UNIBUS, ОШ, QBUS, И41. Интерфейсные системы MULTIBUS-I, MULTIBUS-II. Интерфейсы внешних устройств: ИРПР, ИРПС, СТЫК-2.

Тема 6. Периферийные устройства УВМ

Система связи УВМ с объектом. УСО

Примерный перечень практических занятий

1. Системы счисления. Преобразование чисел при переходе к другой системе счисления.

2. Типы данных, форматы их представления в УВМ.

3. Прямые методы адресации.

4. Косвенные методы адресации.

5. Методы адресации через счетчик команд.

6. Команда условного перехода.

7. Организация подпрограмм. Передача данных при вызове подпрограмм.

8. Программный обмен данными.

9. Обмен данными по прерыванию.

10. Работы внешних устройств в режиме реального времени.

Примерный перечень лабораторных работ

1. Устройства связи УВМ с оператором.

2. Архитектура и система команд микроЭВМ.

3. Сопряжение микроЭВМ с управляемым объектом (программный обмен данными).

4. Сопряжение микроЭВМ с управляемым объектом (обмен данными по прерыванию).

5. Организация работы микроЭВМ в режиме реального времени (работа с таймером).

6. Архитектура мультипроцессорной системы управления РТК типа «Сфе–
ра–36».

7. Средства автоматизации разработки программ микропроцессорных систем управления.

8. Алгоритмы преобразования кодов.

9. Методы повышения эффективности программирования.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Применение управляющих вычислительных машин: Учеб. пособие / , и др. – Мн.: Выш. шк., 1988.

2. Микро - и мини-ЭВМ: Учеб. пособие /, и др. –Л.: Энерго, 1984.

3. и др. Основы программирования на ассемблере для СМ ЭВМ. – М.: Финансы и статистика, 1986.

4. и др. Интерфейсы систем обработки данных: Справочник / Под ред. . – М.: Радио и связь, 1989.

5. , Иванов вычислительных систем на базе мини - и микроЭВМ. /Под ред. . – М.: Радио и связь, 1986.

6. МикроЭВМ, микропроцессоры и основы программирования: Учеб. пособие /Под ред. . – Мн: Выш. шк., 1990.

Дополнительная

1. Мини-ЭВМ: организация и планирование. – М: Финансы и статистика, 1983.

2. , Песелев ЭВМ. Перспективы развития вычислительной техники. Кн. 5. – М.: Высш. шк., 1989.

3. Севастьянов последовательные интерфейсы для низовых звеньев АСУ ТП //Управляющие системы и машины. – Киев. –1990. –№ 5.

4. Космин и функционирование микроЭВМ. – М.: Высш. шк., 1991.

Утверждена

УМО вузов Республики

Беларусь по образованию в области

информатики и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-53-002/тип.

Инструментальные средства разработки
управляющих программ

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности ІАвтоматическое управление

в технических системах

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Составители:

, профессор кафедры автоматического управления Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», профессор, доктор технических наук;

, профессор кафедры автоматического управления Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», профессор, доктор технических наук;

, старший преподаватель кафедры автоматического управления Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук

Рецензенты:

, начальник кафедры систем автоматического управления Военной академии Республики Беларусь, профессор, доктор технических наук;

, профессор Негосударственного высшего учебного учреждения «Институт управления и предпринимательства», доктор технических наук;

Кафедра № 000 Военной академии Республики Беларусь (протокол от 01.01.2001 г.);

Кафедра автоматизации технологических процессов и электротехники Учреждения образования «Белорусский государственный технологический университет» (протокол от 01.01.2001 г.)

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой автоматического управления Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол от 04.02.2002 г.);

Научно-методическим советом по направлению І-53 Автоматизация УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол от 01.01.2001 г.)

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Типовая программа «Инструментальные средства разработки управ­ляющих программ» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.115-98 по специальности ІАвтоматическое управление в технических системах. Данная дисциплина знакомит обучаемых с программными и современными техническими средствами, применяемыми для разработки управляющих программ.

Преподавание дисциплины ставит целью дать студентам знания в области алгоритмов, технических и программных средств, применяемых для создания управляющих программ, а также умения по применению данных средств в практической деятельности.

Наиболее популярным языком для написания программных комплексов управляющих ЭВМ является язык объектно-ориентированного программирования С++, который обладает всеми возможностями низкоуровневого программирования и в то же время мощными средствами структурирования программ, необходимыми для написания больших программных комплексов.

В курсе «Инструментальные средства разработки управляющих программ» ставится задача на основе системы программирования Visual C++ дать студентам знания в области использования данных инструментальных средств для разработки различных модулей и частей управляющих программных комплексов.

В результате изучения дисциплины студенты должны:

знать:

— существующие в настоящее время методы и подходы к разработке управляющих программ;

— алгоритмические языки, применяемые для разработки управляющих программ;

— возможности и средства данных алгоритмических языков для управления внешним оборудованием;

— средства и возможности данных алгоритмических языков по построению удобных пользовательских интерфейсов;

уметь применять инструментальные средства для создания программных комплексов обработки информации;

иметь представление об основных тенденциях и направлениях в теории и технике инструментальных средств.