НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет энергетики
Кафедра Электрические станции
“УТВЕРЖДАЮ”
Декан ФЭН
_____________
«___» _______________ 200__ г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА учебной дисциплины
Современные средства автоматики
ООП по специальности 140203 (210400)
«Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем»
(уровень подготовки – инженер)
Факультет ЭН
Курс 5, семестр 9
Лекции – 51 час.
Лабораторные работы – 17 час.
Расчетно-графическая работа – 9 семестр
Самостоятельная работа – 72 час.
Экзамен – 9 семестр
Всего – 140 час.
Новосибирск
2006
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 650900 «Электроэнергетика»
Регистрационный номер 214 тех/дс, дата утверждения ГОС – 27.03.2000 г.
Шифр дисциплины в ГОС – СД.00 (специальные дисциплины, устанавливаемые вузом)
Шифр дисциплины по учебному плану – 1007, дисциплина национально-регионального (вузовского) компонента
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры ЭлСт,
протокол № 2 от « 26 » сентября 2006 г.
Программу разработал
старший преподаватель, к. т.н.
Заведующий кафедрой
доцент, к. т.н.
Ответственный за основную
доцент, к. т.н.
1. Внешние требования
ГОС по направлению 650900 «Электроэнергетика»
1.4. Квалификационная характеристика выпускника.
1.4.1. Область профессиональной деятельности – электроэнергетика.
1.4.2. Объектами профессиональной деятельности выпускника являются:
- электрические станции и подстанции, линии электропередачи;
- электроэнергетические системы;
- системы электроснабжения объектов техники и отраслей
хозяйства;
- электроэнергетические, - технические, - физические и технологические установки высокого напряжения;
- энергетические установки, электростанции и комплексы на базе нетрадиционных и возобновляемых источников энергии;
- устройства релейной защиты (УРЗА) и автоматического управления в электроэнергетике;
- гидроэлектростанции и гидроэнергетические установки.
1.4.3. Виды профессиональной деятельности выпускника.
Выпускники по направлению подготовки дипломированного специалиста «Электроэнергетика» могут быть подготовлены к выполнению следующих видов профессиональной деятельности:
- проектно-конструкторская и производственно-технологическая;
- исследовательская;
- эксплуатационная;
- монтажно-наладочная;
- организационно-управленческая.
Конкретные виды деятельности определяются содержанием образовательно-профессиональной программы, разрабатываемой вузом.
1.4.4. Задачи профессиональной деятельности выпускника.
Инженер по направлению «Электроэнергетика» подготовлен к решению следующих профессиональных задач:
а) Проектно-конструкторская и производственно-технологическая деятельность:
- разработка проектов электроэнергетических установок различного назначения, определение состава оборудования и его параметров, схем электроэнергетических объектов;
- расчет схем и элементов основного оборудования, вторичных цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов;
- разработка электроэнергетического оборудования;
- определение оптимальных производственно-технологических режимов работы объектов электроэнергетики.
б) Исследовательская деятельность:
- разработка методик экспериментальных исследований;
- проведение экспериментальных исследований, обработка результатов эксперимента;
- разработка новых методов и технических средств испытаний параметров технологических процессов и изделий.
в) Эксплуатационная деятельность:
- поддержание и изменение режимов работы объектов энергетики;
- ведение оперативной технической документации, связанной с эксплуатацией оборудования;
- обеспечение соблюдения всех заданных параметров технологического процесса и качества вырабатываемой продукции;
- проведение профилактических испытаний оборудования.
г) Монтажно-наладочная деятельность:
- проведение монтажных работ на объектах электроэнергетики;
- наладка систем и устройств релейной защиты и автоматизации;
- проведение испытаний оборудования после ремонта.
д) Организационно-управленческая деятельность:
- организация работы и координация деятельности производственного коллектива;
- контроль соблюдения производственной и трудовой дисциплины, требований безопасности жизнедеятельности;
- проведение мероприятий по экологической безопасности предприятия.
1.4.5. Квалификационные требования:
Для выполнения профессиональных задач инженер:
- выполняет работы по проектированию, информационному обслуживанию, организации труда и управлению, метрологическому обеспечению, техническому контролю;
- разрабатывает и реализует мероприятия по энергосбережению;
- разрабатывает методические и нормативные материалы, техническую документацию, а также предложения и мероприятия по осуществлению разработанных проектов и программ;
- участвует в работах по осуществлению исследований, разработке проектов и программ, в проведении необходимых мероприятий, связанных с диагностикой и испытаниями оборудования и внедрением его в эксплуатацию, а также в выполнении работ по стандартизации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов, в рассмотрении различной технической документации, подготавливает необходимые обзоры, отзывы, заключения;
- изучает и анализирует необходимую информацию, технические данные, показатели и результаты работы, обобщает и систематизирует их, проводит необходимые расчеты, используя современные технические средства;
- составляет графики работ, заказы, заявки, инструкции, пояснительные записки, схемы и другую техническую документацию, а также установленную отчетность по утвержденным формам и в установленные сроки;
- осуществляет экспертизу технической документации, контроль и надзор за состоянием и эксплуатацией оборудования, выявляет резервы, устанавливает причины нарушений режимов работы оборудования и неисправностей при его эксплуатации, принимает меры по их устранению и повышению эффективности использования;
- следит за соблюдением установленных требований, действующих норм, правил и стандартов;
- организует работу по повышению научно-технических знаний работников;
- способствует развитию творческой инициативы, рационализации, изобретательства, внедрению достижений отечественной и зарубежной науки, техники, использованию передового опыта, обеспечивающего эффективную работу подразделения, предприятия;
- консультирует по вопросам обеспечения качества электроэнергии, разработки и реализации прогрессивных технологических процессов;
- организует и обеспечивает мероприятия по энергосбережению;
- обеспечивает мероприятия по экологической безопасности проведения технологических процессов.
4. ТРЕБОВАНИЯ К ОБЯЗАТЕЛЬНОМУ МИНИМУМУ СОДЕРЖАНИЯ ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ ДИПЛОМИРОВАННОГО СПЕЦИАЛИСТА «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА»
СД.00 | Специальные дисциплины. Устанавливаются вузом, включая дисциплины по выбору студента | 1714 |
7.1. Требования к профессиональной подготовленности выпускника
Инженер должен знать:
- принципы работы, технические характеристики, конструктивные особенности разрабатываемых и используемых технических средств, материалов и их свойства;
- методы исследования, правила и условия выполнения работ;
- основные требования, предъявляемые к технической документации, материалам, изделиям;
- методы проведения технических расчетов и определения экономической эффективности исследований и разработок;
- достижения науки и техники, передовой отечественный и зарубежный опыт в соответствующей выполняемой работе, области знаний;
- правила и нормы охраны труда, техники безопасности, производственной санитарии и противопожарной защиты.
- теоретические основы методов преобразования энергии;
- технологию производства, передачи и распределения электроэнергии;
- физические явления и процессы в электроэнергетических и электротехнических устройствах и методы их математического описания;
- основное оборудование электрической части электрических станций и сетей, устройств нетрадиционных источников энергии;
- принципы построения изоляционных конструкций устройств высокого напряжения;
- основы релейной защиты и автоматизации электроэнергетических систем;
- энергосберегающие технологии;
уметь применять:
- компьютерные технологии исследований, сбора и обработки данных, представления результатов;
- методы описания процессов в электроэнергетических системах, сетях и устройствах;
- математические модели объектов электроэнергетики;
- методы оптимизации режимов работы электроэнергетических устройств;
- методы и средства испытаний и диагностики электроэнергетического оборудования; средства контроля качества электроэнергии;
- методы управления технологическими процессами производства, передачи и распределения электроэнергии;
- правила устройств электрических установок и правила безопасности при работе на электроустановках;
- методы проектирования объектов электроэнергетики;
Конкретные требования к подготовке инженера по дисциплинам специализации устанавливаются высшим учебным заведением, исходя из содержания цикла этих дисциплин.
2. Особенности (принципы) построения дисциплины
В таблице 1 представлены особенности дисциплины.
Таблица 1
Особенность | Пояснение |
Основание для введения курса | Решение Учёного совета факультета Энергетики. |
Адресат курса | Студенты 5 курса, обучающиеся по специальности 140203 (210400) «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем» (уровень подготовки – инженер) |
Основная цель | После успешного освоения материала дисциплины студент будет знать: о месте, роли, принципах построения микропроцессорных устройств в системах автоматики электроэнергетических объектов, о новых принципиальных и алгоритмических решениях, применяемых в современных цифровых панелях автоматики. |
Ядро курса | Современные средства автоматики построены на микропроцессорной базе, поэтому основу курса составляют вопросы, связанные с принципами построения цифровых систем, с принципами ввода и вывода дискретных и аналоговых сигналов, принципами обработки аналоговых сигналов с целью разработки алгоритмов функционирования цифровых устройств автоматики. Кроме того, рассматриваются алгоритмы новых цифровых устройств автоматики. |
Уровень требований по сравнению со Стандартом | Требования к дисциплине соответствуют ГОС по направлению 650900 «Электроэнергетика» |
Объем в часах курса | В курсе преобладает теоретическая подготовка, поскольку практические занятия отсутствуют, соотношение между лекционными занятиями и лабораторными работами 3:1 (51:17). Вместе с тем практическую составляющую дисциплины усиливает расчетно-графическое задание, связанное с проектированием цифровых частотных фильтров. |
Основные понятия курса | Шинная организация архитектуры микропроцессорных систем (шины адреса, данных, управления, мультиплексированная шина адреса/данных);дешифрация адреса; регистры состояния; цифровая обработка сигналов;частота дискретизации; программируемые таймеры; устройства выборки и хранения; цифровые частотные фильтры и цифровые фильтры симметричных составляющих; последовательная и параллельная передача данных; режим прерываний; прямой доступ к памяти; количественные, качественные и интегрально-качественные отличительные признаки. |
Обеспечение последующих дисциплин образовательной программы | Рассматриваемые в дисциплине вопросы построения микропроцессорных систем, выполняющих функции автоматики, а также алгоритмы современных устройств автоматики используются в ходе дипломного проектирования, а также будут использоваться в ходе профессиональной деятельности. |
Практическая часть курса | На лабораторных работах обучающиеся осваивают принципы программирования в части инициализации микропроцессорных устройств, в части ввода и вывода как дискретных, так и аналоговых сигналов, а также в части программной обработки вводимых аналоговых сигналов с целью разработки простейших цифровых токовых реле. При выполнении расчётно-графической работы студенты разрабатывают несколько цифровых частотных фильтров, которые широко применяются в УРЗА. |
Учёт индивидуальных особенностей обучающихся | При проведении занятий учитывается возможное у многих студентов отсутствие навыков работы с языком программирования СИ и пакетом прикладных программ MatLab, а также учитывается недостаточно глубокий уровень знаний у части студентов в вопросе представления информации в вычислительных устройствах. Недостаток знаний восполняется вводом в лекционный курс основ работы с указанными языками программирования. |
Направленность курса на развитие общепредметных умений | Работая над материалом дисциплины, обучающиеся получают возможность развивать такие общепредметные умения, как анализ (поведения УРЗА при заданных входных токовых сигналах), синтез (цифрового фильтра или алгоритма функционирования защиты), выбор (метода расчёта), моделирование (входных токовых сигналов, токов КЗ, бросков тока намагничивания силовых трансформаторов), оценивание (правильности функционирования УРЗА). |
Описание основных “точек” контроля | По учебному плану предусмотрен экзамен, который проводится в устной форме. Допуском к экзамену является выполнение и успешная защита лабораторных работ, а также расчетно-графического задания. |
Характеристика используемых методических материалов | При проведении лабораторных работ используются методические указания (1999 год издания), имеется конспект лекций в формате MS Word, комплект иллюстраций в формате MS Powerpoint для проведения лекционных занятий в мультимедийном классе. |
Дисциплина и современные информационные технологии | При выполнении лабораторных работ используется язык программирования СИ. При выполнении расчетно-графической работы для получения требуемых характеристик частотных фильтров используются средства пакета MatLab. |
В таблице 2 представлены междисциплинарные связи.
Таблица 2
Дисциплины, предшествующие по учебному плану | Требования к первоначальному уровню подготовки обучающихся для успешного освоения дисциплины | |
Уровень «знать» | Уровень «уметь» | |
Промышленная электроника | Диоды, транзисторы, операционные усилители, триггеры, логические элементы | |
Теоретические основы электротехники | Законы Ома и Кирхгофа; методы расчёта линейных и нелинейных электрических цепей как постоянного, так и переменного тока; законы коммутации; | Рассчитывать установившиеся и переходные процессы в электрических цепях постоянного и переменного тока |
Электромагнитные переходные процессы | Методы расчёта токов коротких замыканий электрических систем | Рассчитывать токи коротких замыканий в электрических системах |
Производство электроэнергии | Электрооборудование электрических станций | |
Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем | Принципы построения релейной защиты электрооборудования электростанций и электрических систем и сетей | Производить расчёт уставок различных устройств релейной защиты |
Элементы автоматических устройств | Функциональные элементы УРЗА на интегральных микросхемах | |
Информатика | Представление информации в вычислительных устройствах | Составлять алгоритмы программ и решать задачи с использованием языков программирования высокого уровня |
3. Цели учебной дисциплины
В таблице 3 сформулированы цели учебной дисциплины.
Таблица 3
№ | Цель |
После изучения дисциплины студент будет иметь представление: | |
1 | о месте и роли микропроцессорных устройств в системах автоматики электроэнергетических объектов |
2 | о современных решениях реализации применяемых ранее алгоритмов защит элементов электроэнергетической системы |
3 | об основных принципах построения аппаратной части микропроцессорных устройств, выполняющих функции автоматики, а также о принципах построения устройств их связи с защищаемым объектом |
4 | о новых принципах и алгоритмах функционирования цифровых устройств автоматики, существенно отличающихся от традиционных аналоговых принципов |
После изучения дисциплины студент будет знать: | |
5 | Принципы представление информации в ЭВМ |
6 | Организацию структуры микропроцессорных устройств (принципы построения шин адреса, данных и управления, их сигналы, регистры состояния). Назначение и принципы построения схем полной и частичной дешифрации адреса. |
7 | Понятия аналоговых, дискретных и цифровых сигналов; теорему дискретизации. Принципы цифровой обработки сигналов. |
8 | Организацию ввода и вывода аналоговых сигналов в режиме реального времени. |
9 | Принципы параллельной и последовательной передачи данных. |
10 | Принципы работы ЭВМ в режиме ожидания (режиме программного опроса готовности), в режиме прерываний и в режиме прямого доступа к памяти. |
11 | Основы цифровой фильтрации. |
12 | Способы использования цифровой обработки сигналов, различных способов передачи данных и различных режимов работы ЭВМ (указанных в целях под пунктами 7-11) при построении цифровых устройств и автоматики |
13 | Качественные и интегрально-качественные отличительные признаки, используемые в современных быстродействующих УРЗА электрооборудования электростанций. |
14 | Характерные черты переходных процессов во входных токовых цепях автоматики, которые должны быть учтены при разработке новых устройств автоматики. |
15 | Про богатые возможности создания новых, существенно отличающихся от традиционных алгоритмов функционирования цифровых устройств автоматики, которые даёт микропроцессорная техника в плане обработки информации. |
После изучения дисциплины студент будет иметь навыки: | |
16 | В разработке программ для организации ввода и вывода цифровых и аналоговых сигналов в реальном масштабе времени, а также в разработке программ по обработке сигналов с целью реализации алгоритмов функционирования простейших защит электроэнергетического оборудования. |
17 | В проектировании цифровых частотных фильтров. |
18 | В оценке правильности функционирования устройств автоматики во время переходных процессов во входных токовых цепях |
4. Содержание и структура учебной дисциплины
В таблице 4 представлены темы лекционных занятий.
Таблица 4
Темы лекционных занятий | Часы | Ссылки на цели |
Цели дисциплины. Предмет дисциплины. Структура дисциплины. Её связь с другими дисциплинами учебного плана. Принципы представления информации в вычислительных устройствах: использование двоичной системы счисления, понятия бита, байта, машинного слова; представление целых чисел без учёта знака и с учётом знака (прямой, дополнительный, обратный и смещённые коды), представление дробных чисел (форматы с фиксированной и плавающей точкой). Использование шестнадцатеричной системы счисления в микропроцессорных устройствах, её удобная связь с двоичной системой счисления. | 4 | 1, 3, 5, 16 |
Функции языка программирования СИ, предназначенные для работы с внешними устройствами (чтение и запись информации). Поразрядные и логические операции. | 4 | 3, 5, 6, 8, 12, 16 |
Шинная организация архитектуры микроЭВМ: структура ЭВМ, шины адреса, данных и управления и принципы их исполнения. Сигналы шины управления. Дешифрация адреса: её назначение, схемы полной и частичной (неполной) дешифрации адреса. | 6 | 3, 6, 8, 12 |
Циклы ввода и вывода цифровой информации по шине данных. Временные диаграммы для раздельных шин адреса и данных, и для мультиплексированной шины адреса/данных. | 4 | 3, 6, 8, 12, 16 |
Аналоговые, дискретные и цифровые сигналы. Теорема дискретизации (теорема Котельникова), частота Найквиста. | 2 | 2, 7, 11, 12, 16,17 |
Регистры состояния. Их назначение и описание на примере регистров состояния лабораторной установки – интерфейсной платы (ИП) DAPIO-8. Таймеры: общее описание, их назначение. | 4 | 3, 6, 12, 16 |
Принципы построения ЦАП. ЦАП с однополярными и разнополярными выходными аналоговыми сигналами. Применение смещённого двоичного кода. Вывод аналоговых сигналов из ЭВМ во внешнее устройство на примере лабораторной установки DAPIO-8. Инициализация ИП, задание частоты дискретизации (явный, наглядный пример назначения и применения таймеров для реализации режима работы в реальном масштабе времени), алгоритмы и программирование вывода аналоговых сигналов для ЭВМ, работающей в режиме программного опроса готовности. | 6 | 3, 5, 7, 8, 10, 12, 16 |
Принципы построения АЦП. Ввод аналоговых сигналов. Устройства выборки и хранения, приведение замеров по нескольким каналам к одному моменту времени. Особенности по сравнению с выводом аналоговых сигналов. Программирование инициализации внешних устройств и обмена данными при вводе аналоговых сигналов на примере ИП DAPIO-8 с использованием режима ожидания (программного опроса готовности). Примеры возможных алгоритмов функционирования простейшей цифровой защиты с выдержкой времени. | 8 | 1–3, 6–8, 10, 12, 16 |
Параллельная передача данных. Последовательная синхронная и асинхронная передача данных. Программирование портов последовательного асинхронного обмена. | 3 | 1, 3, 6, 9, 12, 16 |
Обмен данными в режимах прерываний и прямого доступа к памяти. Режимы прерываний с программным опросом готовности и с использованием векторов прерываний. Пример алгоритма и текста программы для микроконтроллера МSР-430, производящей замер продолжительности периода синусоидального тока (для замера частоты) в режиме прерываний. | 4 | 1, 4, 10, 12, 15, 16 |
Цифровая фильтрация сигналов. Основные характеристики цифровых фильтров, типы цифровых фильтров. Использование пакета MatLab для анализа и синтеза цифровых фильтров. Применение цифровых фильтров в современных цифровых УРЗА (выделение гармонических слагающих в сигналах тока и напряжения, необходимых для алгоритмов функционирования УРЗА; замер средних и действующих значений сигналов). | 4 | 1, 2, 11, 12, 17, 18 |
Итого | 51 |
В таблице 5 представлены темы лабораторных работ.
Таблица 5
Темы лабораторных работ | Учебная деятельность | Часы | Ссылки на цели |
Программирование приёма и выдачи дискретных сигналов | · осваивают стандартные функции языка программирования СИ по обмену (вводу и выводу) дискретной (цифровой) информацией между микроЭВМ и внешними устройствами; · получают навыки в использовании поразрядных операций (побитовые сдвиги вправо и влево, поразрядная инверсия, побитовое сложение и умножение); · разрабатывают программу, реализующую различные варианты мигания светодиодов в зависимости от комбинации положений переключающих тумблеров (разрабатывают программную связь между двумя внешними устройствами); | 4 | 3, 5, 6, 8, 16 |
Формирование периодических аналоговых сигналов с помощью ЦАП (выдача аналоговых сигналов) | · осваивают программирование подготовки информации к выводу аналоговых сигналов во внешнее устройство в реальном масштабе времени; · разрабатывают программу, формирующую периодический аналоговый сигнал заданной формы в режиме реального времени, используя режим программного опроса готовности; при этом сформированный сигнал просматривается на экране электронно-лучевого осциллографа, вход которого подключен к выходу ЦАП, имеющегося в составе интерфейсной платы; | 4 | 1–3, 5, 7, 10, 12, 16 |
Программирование принципа действия простейших токовых реле и алгоритмов функционирования токовых защит | · осваивают программирование инициализации и обмена информацией при вводе аналоговых сигналов в реальном масштабе времени; · разрабатывают программу, реализующую алгоритм функционирования простейшей цифровой токовой защиты, имеющей элементы сравнения величин токовых сигналов и элементы выдержки времени. | 8 | 1–3, 5, 7, 10, 12, 16 |
Итого | 17 |
5. Учебная деятельность
Расчётно-графическое задание выполняется по теме: «Анализ и синтез цифровых частотных фильтров».
Цель студента: изучение принципа функционирования цифровых частотных фильтров и освоение средств пакета MatLab для их анализа и синтеза.
В ходе выполнения расчётно-графического задания студент:
1) производит расчёт коэффициентов эллиптических рекурсивных фильтров следующих типов:
· фильтра низших частот;
· фильтра высших частот;
· полосового фильтра с разной шириной полосы пропускания;
· режекторного фильтра с разной шириной полосы заграждения;
2) строит амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики для каждого из перечисленных фильтров;
3) анализирует работу полученного цифрового фильтра путём фильтрации заданного входного сигнала, содержащего пропускаемые и заграждаемые частотные составляющие;
4) составляет расчётно-пояснительную записку объемом 9-12 м. п. листов, в которую вносятся все текстовые и иллюстрационные пояснения к пп. 1–3.
В исходных данных задаются требуемые полоса пропускания и полоса заграждения, входной фильтруемый сигнал.
Образец исходных данных на расчётно-графическое задание приведён в таблице 6.
Таблица 6
№ варианта | ХМ0 / Та (0 Гц) | ХМ1 (50 Гц) | ХМ2 (100 Гц) | ХМ3 (150 Гц) | ХМ4 (200 Гц) | Номер заграждаемой или пропускаемой гармоники |
1 | 3/0.1 | 10 | 5 | 4 | 3 | 1 |
2 | 3.5/0.1 | 8 | 4 | 3 | 2 | 2 |
Расчётно-графическое задание защищается на 15 неделе.
6. Правила аттестации студентов по учебной дисциплине
По дисциплине учебным планом предусмотрен экзамен. Допуском к экзамену является выполнение и успешная защита всех лабораторных работ и расчётно-графического задания. Экзамен проводится в устной форме; в экзаменационном билете предусматривается два теоретических вопроса и одна задача.
Пример экзаменационного билета
Примеры задач, прилагаемых к экзаменационным билетам
1. Определить значения младшего и старшего байтов числа 77710 . Окончательный ответ привести в десятичных числах.
2. При вводе аналоговых сигналов требуемая частота дискретизации составляет 2000 Гц, а минимально возможный период работы таймера – 125 нс. Рассчитать величину коэффициента счёта программируемого таймера и написать команды языка Си для его задания при инициализации аппаратных средств (способ задания – два байта).
7. Список литературы
Основной список
1. № 000 Информационные подсистемы в энергетике. Методические указания к лабораторным работам для студентов IV курса направления 551700 – «Электроэнергетика» дневного отделения./ Новосибирский гос. техн. ун-т/ Составители , – Новосибирск. – Изд-во НГТУ, 1999. – 31 с.
2. Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, XT и АТ: Пер. с англ./ Предисл. . – М.: Финансы и статистика, 1992. – 544 с.
3. , Введение в схемотехнику ПЭВМ РС/АТ. – М.: Изд-во МПИ, 1991. – 96 с.
4. и др. Введение в микроЭВМ/ , , . – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988. – 304 с.
5. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC: Под. ред. У. Томпкинса, Дж. Уэбстера. – М.: Мир, 1992. – 592 с.
6. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения: Справочник.– 2-е изд. перераб. и доп.– М.: Радио и связь, 1990.– 512с.
7. Микропроцессоры и микрокомпьютеры: Вводный курс: Пер. с англ. – М.: Мир, 1983. – 464 с.
8. Лю Ю-Чжен, Микропроцессоры семейства 8086/8088. Архитектура, программирование и проектирование микропроцессорных систем: Пер с англ. – М.: Радио и связь, 1987. – 512 с.
9. Цифровая обработка сигналов: Учебник для ВУЗов. – СПб: Питер, 2002. – 608 с.
Дополнительный список
1. Функциональные элементы УРЗА на интегральных микросхемах: Учеб. пос. – Новосибирск: изд-во НГТУ, 1998 – 68 с.
2. , Аппаратное обеспечение IBM PC: В 2-х ч. Ч. 1. – 2-е изд., стер. – М.: «ДИАЛОГ-МИФИ», 1992. – 208 с.
3. , Аппаратное обеспечение IBM PC: В 2-х ч. Ч. 2. – 2-е изд., стер. – М.: «ДИАЛОГ-МИФИ», 1992. – 208 с.
4. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/ , , и др.; Под ред. . – М.: Радио и связь, 1990. – 496 с.: ил.
5. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. – М.: Радио и связь, 1987. – 352 с.
6. № 000 Элементы автоматических устройств. Методические указания к лабораторным работам для студентов 4 курса факультета Энергетики./ Новосибирский гос. техн. ун-т/ Составитель . – Новосибирск. – изд-во НГТУ, 1995. – 52 с.
7. Функциональные элементы УРЗА на интегральных микросхемах. – Новосибирск. – 1998.
8. Бруно Бабэ. Просто и ясно о BORLAND C++: Пер. с англ. – М.: БИНОМ. – 400 с.
8. Контролирующие материалы для аттестации студентов по дисциплине
1. Использование двоичной системы счисления для представления чисел в микроЭВМ. Представление целых беззнаковых чисел и символов. Представление целых чисел с учётом знака (прямой, дополнительный, обратный и смещённый коды). Понятие бита, байта, слова.
2. Использование двоичной системы счисления для представления чисел в микроЭВМ. Представление дробных чисел: формат с фиксированной точкой; формат с плавающей точкой. Одинарная, двойная и расширенная точность.
3. Использование шестнадцатеричной системы счисления при работе с микроЭВМ. Логические операции. Побитовые (поразрядные) операции.
4. Шинная организация архитектуры микроЭВМ. Реализация «двунаправленности» передачи по шинам (использование буферных элементов).
5. Основные сигналы шины управления, необходимые для построения программно управляемых внешних устройств.
6. Циклы записи и чтения цифровой информации из внешнего порта ввода/вывода.
7. Использование мультиплексированной шины адреса/данных. Циклы чтения и записи цифровой информации мультиплексированной шины.
8. Дешифраторы, шифраторы, мультиплексоры и демультиплексоры. Дешифрация адреса: её назначение, её реализация. Полная и неполная (частичная) дешифрация адреса.
9. Аналоговые, дискретные и цифровые сигналы. Теорема дискретизации (теорема Найквиста или теорема Котельникова), частота Найквиста. Базис Котельникова.
10. Регистры состояния: их назначение, общее описание. Регистры состояния ИП DAPIO-8.
11. Принципы построения ЦАП, имеющих однополярные выходные сигналы.
12. Принципы построения ЦАП, имеющих разнополярные выходные сигналы; использование смещённого двоичного кода. Соотношение цифровых кодов и величин выходного аналогового сигнала.
13. Вывод аналоговых сигналов в режиме реального времени (с программным опросом готовности) на примере ИП DAPIO-8. Таймеры: общее описание их назначения. Инициализация ИП, задание частоты дискретизации. Алгоритм программы, реализующей выдачу аналоговых сигналов.
14. Принципы построения АЦП (параллельный, последовательного приближения, последовательного счёта, метод пилообразного напряжения, метод двойного интегрирования).
15. Ввод аналоговых сигналов. Устройства выборки и хранения, приведение замеров по нескольким каналам к одному моменту времени.
16. Ввод аналоговых сигналов. Особенности по сравнению с выводом аналоговых сигналов (учёт времени АЦ преобразования), программирование инициализации и обмена данными при вводе аналоговых сигналов. Пример алгоритма функционирования простейшей цифровой токовой защиты с выдержкой времени.
17. Общие принципы параллельной передачи данных; её преимущества и недостатки.
18. Последовательная синхронная передача данных. Процедура квитирования (символы синхронизации, импульсы синхронизации).
19. Последовательная асинхронная передача данных (протоколы RS-232, RS-485). Процедура квитирования. Принципы программирования стандартного СОМ-порта или UART-порта микроконтроллеров (основные команды языка Си) для реализации последовательного асинхронного обмена информацией.
20. Работа микроЭВМ в режиме прерываний. Организация прерываний с программным опросом готовности и с использованием векторов прерываний. Использование режима прерываний микроЭВМ при замере продолжительности периода (частоты) периодического электрического сигнал.
21. Цифровая фильтрация. Фильтры гармонических составляющих. Основные параметры и характеристики цифровых фильтров. Рекурсивные и нерекурсивные фильтры. Средства пакета MatLab, позволяющие разработать цифровые фильтры и исследовать их работу. Определение среднего значения периодического сигнала с помощью цифровых фильтров.
