авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |

«СБОРНИК РАБОЧИХ ПРОГРАММ Профиль бакалавриата: Системы автоматизированного проектирования Содержание ...»

-- [ Страница 8 ] --

Влияние электромагнитного поля на здоровье человека. Источники электромагнитных полей. Нормирование воздействия электромагнитных полей. Защита от воздействия электромагнитных полей. Электромагнитная безопасность при работе с компьютерной техникой.

6. Радиационная безопасность.

Воздействие ионизирующих излучений на человека. Дозиметрические величины.

Нормирование воздействия радиации. Защита от ионизирующих излучений.

7. Пожарная безопасность.

Пожарная безопасность. Общие сведения о горении. Категорирование помещений по пожаровзрывоопасности. Пожарная опасность зданий и сооружений. Тушение пожаров.

8. Чрезвычайные ситуации.

Чрезвычайные ситуации. Классификация чрезвычайных ситуаций. Основные стадии чрезвычайных ситуаций. Основные направления в решении задач по обеспечению безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях.

4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы 8 семестр №1. Оценка эффективности производственного освещения;

№2. Анализ опасности поражения человека электрическим током в сетях до 1000 В;

№3.Оценка эффективности системы защитного заземления;

№4. Оценка эффективности системы зануления;

№5. Микроклимат производственного помещения №6. Оказание первой доврачебной помощи при поражении человека электрическим током.

4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и учебных фильмов.

Лабораторные работы проводятся с использованием соответствующих лабораторных установок и тренажера по оказанию первой доврачебной помощи.

Самостоятельная работа включает подготовку к устным опросам, контрольным и лабораторным работам, а также подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются устные опросы, домашние задания и контрольные работы.

Аттестация по дисциплине – дифференцированный зачет.

Оценка за освоение дисциплины, рассчитывается из условия: 0,5 (среднеарифметическая оценка за контрольные и устные опросы по лабораторным работам) + 0,5 (оценка на зачете).

В приложение к диплому вносится итоговая оценка за 8 семестр.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ 7.

ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Электронный учебник по курсу "Безопасность жизнедеятельности" – М.: МЭИ, 2004.

2. Инженерная экология: Учебник / Под ред. проф. Медведева В.Т. – М.: Гардарики, 2002. – 687 с.

3. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках: Учебное пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 2000. – 440 с.

б) дополнительная литература:

1. Монахов А.Ф. Защитное зануление: метод. пособие. / А.Ф. Монахов, И.В. Королев, О.В.

Чебышева. – М.: Издательский дом МЭИ, 2010. - 64с.

2. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов. / Под общ. ред. Э.А. Арустамова. – М.: Изд. Дом «Дашков и Ко», 2006. – 476с.

3. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов. / Под общ. ред. C.B. Белова. - М.:

Высшая шк., 2001. – 485с.

4. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования. / Ю.Г.Сапронов, А.Б.Сыса, В.В.Шахбазян. – М.: Изд.

Центр «Академия», 2004. – 320с.

5. Безопасность жизнедеятельности. Производственная безопасность и охрана труда. / П.П.Кукин, В.Л.Лапин, Н.Л.Пономарева и др. – М.: Высш. шк.,- 2003. – 439с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

http:/bgd.alpud.ru б) другие:

учебный фильм "Электротравмы», учебный фильм «Оказание первой доврачебной помощи».

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории для проведения лекционных занятий, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов и аудитории для проведения лабораторных занятий, оборудованная соответствующими стендами.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 Информатика и вычислительная техника и профилю «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», «Системы автоматизированного проектирования».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

ст. преподаватель Королев И.В.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор АВТИ к.т.н., профессор Лунин В.П.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой к.т.н. Кондратьева О.Е.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника Профили подготовки: Системы автоматизированного проектирования, Вычислительные машины, комплексы, системы и сети, все профили Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «Метрология, стандартизация и сертификация»

Цикл: профессиональный Часть цикла: базовая № дисциплины по учебному плану: АВТИ;

Б.3. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: Лекции 54 час 5 семестр Практические занятия не предусмотрены Лабораторные работы 18 час 5 семестр Расчетные задания, рефераты не предусмотрены Объем самостоятельной работы по 72 час 5 семестр учебному плану (всего) Экзамены 5 семестр Курсовые проекты (работы) не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является: Обучение студентов основам метрологического обеспечения современной науки и техники. Обучение студентов современным средствам и методам измерений физических величин.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–1);

умеет использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-5);

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

осваивать методики использования аппаратных средств для решения практических задач (ПК-2);

разрабатывать компоненты аппаратных комплексов, использовать современные инструментальные средства и технологии (ПК-5);

обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК-6);

участвовать в настройке и наладке программно-аппаратных комплексов (ПК-9);

сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и автоматизированных систем (ПК-10);

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с основами метрологии, методами оценки погрешностей измерений;

дать информацию о наиболее используемых средствах измерений, их сравнительную оценку, достоинства и недостатки;

научить выбирать средства измерений с оптимальными метрологическими характеристиками при решении конкретных технических задач.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилям «Системы автоматизированного проектирования» и «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» (все профили) направления 230100 «Информатика и вычислительная техника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Теоретические основы электротехники", "Теория вероятностей", "Физика".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении специальных дисциплин, а также при выполнении программы магистерской подготовки.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные источники научно-технической информации в области схемотехники (ОК-1, ОК-10);

основные источники научно-технической информации по вопросам метрологии (ОК-1, ОК-5);

методы измерений физических величин (ОК-10, ПК-5) ;

способы представления результатов измерений (ПК-6);

способы нормирования погрешностей средств измерений.

Уметь:

ставить и решать схемотехнические задачи, связанные с выбором системы элементов при заданных требованиях к их параметрам (ПК-6);

применять, эксплуатировать и производить выбор средств измерений (ПК-6, ПК-10);

оценивать погрешности результатов измерений (ПК-9);

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать необходимые материалы (ОК-5) ;

проводить физические эксперименты с применением средств измерений (ПК-9).

Владеть:

методикой экспериментального исследования схем с использованием современных инструментальных средств и технологий (ПК-6, ПК-9);

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-1) ;

терминологией в области метрологии (ПК-2);

навыками поиска информации о средствах измерений (ОК-5);

информацией о метрологических характеристиках средств измерений для использования в практической деятельности (ОК-10);

навыками применения полученной информации при проектировании новых технических изделий (ПК-6).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Общие понятия метрологии. Термины и определения. Контрольная работа 26 5 12 4 Погрешности измерений.

Электромеханические Защита 5 5 2 2 измерительные приборы лабораторных работ Измерительные 3 5 2 приборы сравнения Электронные аналоговые приборы. Защита 36 5 18 6 Электронно-лучевой лабораторных работ осциллограф.

Цифровые измерительные 30 5 16 6 приборы Стандартизация и 6 5 4 сертификация Устный опрос, Зачет письменное решение 2 5 -- -- -- задачи Устный опрос, Экзамен письменное решение 36 5 -- -- -- задачи Итого: 144 54 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Общие понятия метрологии. Термины и определения. Погрешности измерений.

Роль метрологии в повышении качества продукции и эффективности народного хозяйства. Значение стандартизации в метрологии. Вклад отечественных ученых в развитие метрологии.

Измерение. Физические величины. Прямые и косвенные измерения. Определение параметров моделей физических объектов. Средства измерительной техники ( мера, измерительный преобразователь, измерительный прибор, измерительная система).

Погрешности измерения: абсолютная и относительная;

систематическая и случайная;

инструментальная, методическая, отсчитывания, квантования.

Основные характеристики средств измерений: функция преобразования, диапазон измерения, входное сопротивление. Погрешности средств измерений: абсолютная, относительная и приведённая: меры, измерительного преобразователя, измерительного прибора;

систематическая и случайная;

статическая и динамическая;

аддитивная, мультипликативная и линейности. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений. Классы точности.

Разновидности оценок погрешностей ИЭ: результата ИЭ или технических средств, используемых при ИЭ;

по пределам допускаемых значений или по законам распределения исходных величин;

прямых или косвенных измерений. Формы представления результатов.

Перебор альтернативных вариантов структурных или принципиальных схем, конструкций, алгоритмов. Уменьшение погрешностей измерений введением постоянных корректирующих сигналов, методом образцовых сигналов, включением дополнительных преобразователей на входе или выходе устройства, методом коммутационного инвертирования, применением обратной связи, экранированием, стабилизацией влияющих факторов, многократными наблюдениями с последующим усреднением.

2. Электромеханические измерительные приборы Электромеханические измерительные приборы. Структурная схема и общая характеристика отдельных узлов. Магнитоэлектрические измерительные приборы.

Измерительные приборы с преобразователями.

3. Измерительные приборы сравнения Мосты и потенциометры постоянного тока.

4. Электронные аналоговые приборы. Электронно-лучевой осциллограф.

Электронные измерительные приборы. Электронные усилители и вольтметры постоянного и переменного тока. Электронно-лучевые осциллографы.

5. Цифровые измерительные приборы Основные характеристики аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей, цифровых измерительных приборов (ЦИП). ЦИП для измерения частоты и периода. ЦИП для измерения напряжения и силы тока постоянного и переменного. Помехи нормального и общего вида, методы борьбы с ними в ЦИП. ЦИП со встроенными микро-ЭВМ.

Регистрирующие ЦИП. Информационно-измерительные системы, интерфейсы.

6. Стандартизация и сертификация Виды и методы, основные принципы стандартизации. Системы стандартов.

Государственный контроль за соблюдением требований государственных стандартов.

Основные цели, объекты, схемы и системы сертификации. Обязательная и добровольная сертификация. Правила и порядок проведения сертификации.

4.2.2. Практические занятия: «Практические занятия учебным планом не предусмотрены».

4.3. Лабораторные работы:

5 семестр № 1. Измерение напряжений, токов и сопротивлений № 5. Измерение RLC № 6. Электронно-лучевой осциллограф № 4. Измерение частоты и периода 4.4. Расчетные задания: «Расчетные задания учебным планом не предусмотрены».

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы: «Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен».

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в традиционной форме с использованием основных разделов конспекта лекций в электронном виде.

Самостоятельная работа включает подготовку к лекционным и лабораторным занятиям к контрольной работе, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, защиты лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – дифференцированный зачет и экзамен.

Оценка за освоение дисциплины на дифференцированном зачете определяется как среднеарифметическая оценка за контрольные работы, защиты лабораторных работ.

В приложение к диплому вносится оценка экзамена за 5 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1.Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений: Учеб. для вузов. – М.: Высш. шк., 2001. – 205 с.: ил.

б) дополнительная литература:

1. Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация: Учеб. для вузов. – П., Лидер, 2010. - 464 с.: ил.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

1. www.iit1.mpei.ac.ru;

www.iit.my1.ru И.Н.Желбаков, В.Ю.Кончаловский, Ю.С.Солодов. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ, СЕРТИФИКАЦИЯ. Учебно-методический комплекс.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ В качестве средств материально-технического обеспечения дисциплины используются стенды лаборатории Общего курса (Е530).

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника» и профилям «Системы автоматизированного проектирования» и «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» (Все профили).

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.т.н., профессор Диденко В.И.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор АВТИ к.т.н., доцент Лунин В.П.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой д.т.н., профессор Желбаков И.Н.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника Профили подготовки: Вычислительные машины, комплексы, системы и сети;

Вычислительные машины, комплексы, системы и сети(специализация «Вычислительно-измерительные системы»);

Системы автоматизированного проектирования;

Автоматизированные системы обработки информации.

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «Инженерная и компьютерная графика, часть2»

Цикл: Профессиональный Часть цикла: вариативная № дисциплины по учебному плану: АВТИ, Б3- Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 3семестр - Лекции Не предусмотрены Практические занятия Не предусмотрены Лабораторные работы 36 часов 3семестр Расчетные задания, рефераты Не предусмотрены Объем самостоятельной работы по 72 часа учебному плану (всего) Экзамены Не предусмотрен Курсовые проекты (работы) Не предусмотрен Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение основ компьютерной графики и подготовка к работе в современных САПР.

По завершению освоения данной дисциплины студент:

способен использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

способен осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2);

способен обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК-6);

инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем (ПК-11) Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с структурой современных САПР;

дать информацию об основных геометрических моделях, создаваемых в современных САПР;

на примере САПР общего назначения AutoCAD познакомить с основными этапами создания геометрических моделей сложных объектов;

научить пользоваться возможностями САПР AutoCAD для создания модели объектов, его визуализации, оценки инженерных характеристик моделируемых объектов, а также для создания технической документации средствами AutoCAD.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилям: Вычислительные машины, комплексы, системы и сети;

Вычислительные машины, комплексы, системы и сети(специализация «Вычислительно-измерительные системы»);

Системы автоматизированного проектирования;

Автоматизированные системы обработки информации;

направления 230100 Информатика и вычислительная техника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: начертательная геометрия, аналитическая геометрия, математический анализ, информатика.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин « Графические системы», «геометрическое моделирование в САПР», а также программы магистерской подготовки.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

современные технические и программные средства взаимодействия с ЭВМ (ОК-12, ПК-2);

методы и средства компьютерной графики и геометрического моделирования (ОК-10, ПК 6) Уметь:

создавать геометрические модели средствами современных САПР, в частности, средствами САПР общего назначения AutoCAD;

инсталлировать, тестировать, испытывать и использовать программно-аппаратные средства вычислительных и информационных систем (ПК-11) Владеть:

терминологией в области геометрического моделирования и в области современного концепции жизненного цикла изделия;

методами разработки геометрических моделей и методами их редактирования и визуализации;

методами и средствами разработки и оформления технической документации (ПК-2) ;

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Интерфейс и система команд AutoCAD.

Примитивы AutoCAD.

Контрольная работа:

Способы построения построение и двухмерных моделей.

редактирование 1. 30 3 12 Команды двухмерной модели.

редактирования двухмерных моделей.

Блоки. Команда написания текста.

Трехмерные поверхностные модели.

Базовые поверхностные модели – Самостоятельная полигональные сетки.

работа: создание и Построение редактирование поверхностных 2. 26 3 8 трехмерных моделей по поверхностных кинематическому моделей.

принципу.

Редактирование поверхностных моделей.

Трехмерные твердотельные модели.

Базовые твердотельные модели. Твердотельные модели, построенные по кинематическому принципу. Самостоятельная Редактирование работа: создание и твердотельных редактирование 3. 26 3 8 моделей. твердотельной модели.

Визуализация Контрольная работа:

твердотельной модели.

создание Создание чертежа по твердотельной твердотельной модели.

4. 24 3 8 модели, нанесение Нанесение размеров на размеров, переход к чертеж и чертежу твердотельную модель.

Зачет 2 3 Итого 108 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции Лекции учебным планом не предусмотрены.

4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы 3 семестр №1. Классификация современных САПР. Место САПР общего назначения AutoCAD среди современных САПР. Классификация геометрических моделей. Двухмерные и трехмерные модели. Пользовательский интерфейс и система команд САПР общего назначения AutoCAD.

Падающее меню, экранное меню, контекстное меню, панели инструментов. Основные понятия системы: примитивы, свойства объектов, единицы измерения, системы координат, текущий видовой экран, пространство чертежа, модельное пространство. Команды, используемые для построения двухмерной модели.

№2. Настройки рабочих режимов системы. Режимы рисования. Объектная привязка. Синтез простейшего чертежа с использованием функциональности системы для отображения общих свойств объектов – цвет и тип линии. Базовые функции раздела «Редактирование».

Нанесение штриховки на двухмерный чертеж. Работа с примитивом «полилиния». Метода аппроксимации кривых.

№3. Функции синтеза многократно используемых фрагментов чертежа – функциональных элементов формы. Раздел «Блоки». Создание блока, вставка блока в чертеж, запись блока на диск, снабжение блоков атрибутивной информацией. Синтез библиотеки элементов.

Основные методы работы с текстом в САПР. Создание текстовых объектов в AutoCAD.

№4. Классификация трехмерных моделей. Способы создания трехмерных моделей в AutoCAD. Работа с с немодальными окнами – DASHBOARD. Мировая система координат, пользовательская система координат. Способы создания пользовательской системы координат. Команды проецирования в AutoCAD. Создание поверхностных моделей с помощью полигональных сеток – Mesh. Базовые поверхностные модели на основе полигональных сеток.

№5. Построение поверхностной модели по кинематическому принципу. Поверхность вращения – Revolved Mesh, поверхность соединения – Ruled Mesh поверхность перемещения – Tabulated Mesh. Команда создания поверхности по четырем кривым – поверхность Кунса – Edge Mesh. Команды аппроксимации полигональных сеток. Управлением числом U и V аппроксимирующих кривых.

№6. Команды создания твердотельных моделей. Изменение системных переменных, управляющих визуализацией твердотельных моделей. Построение базовых элементов формы. Команда создания стен – POLISOLID. Построение тел по кинематическому принципу – команды выдавливания (EXTRUDE), перемещения (SWEEP), вращения (REVOLVE), построения тела по сечениям (LOFT). Команды сочетания тел – объединение (UNION), пересечение(INTERSECT), вычитание (SUBTRUCT). Команды общего редактирования: перемещение (3DMOVE), поворот (3DROTATE), выравнивания (3DALIGN), зеркальное отражение (3DMIRROR), копирование в массив (3DARRAY), разрез (SLICE) №7 Команды редактирования тел. Редактирование граней. Выдавливание, перенос, смешение по нормали, удаление, поворот, сведение на конус, создание копий, изменение цвета граней. Редактирование ребер и оболочки. Создание разрезов твердого тела (SECTION). Переход от твердого тела к поверхностной модели.

№8. Визуализация трехмерных моделей. Визуальные стили. Присвоение материалов.

Тонирование. Расстановка источников освещения. Текстура.

№9. Команды нанесения размеров. Синтез чертежа твердотельной модели, комплексный чертеж детали, комплекс плоскостных проекций, синтез видов и разрезов, комплекс проекций. Зачет.

4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Самостоятельная работа включает подготовку к контрольным работам, выполнение заданий дома, предлагаемых преподавателем на занятиях, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы и проверка выполненных дома заданий.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как среднеарифметическая оценка за контрольные работы.

В приложение к диплому вносится оценка за 3-ий семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Полещук Н.Н. AutoCAD 2007:.2D/3D-моделирование.-:Издательство «Русская Редакция», 2007.

2. Погорелов В.И. AutoCAD: трехмерное моделирование и дизайн.- СПб: БХВ –Петербург, 2004.

3. Полещук Н.Н., Савельева В.А. Самоучитель AutoCAD 2007.- СПб.: БХВ-Петербург, 2006.

4. Лешихина И.Е., Пирогова М.А., Старостина Л.А., Астахова И.Н. Средства построения трехмерных геометрических моделей в современных САПР (AutoCAD-2000) – М.:

Издательство МЭИ, 2003.

б) дополнительная литература:

1. Полещук Н.Н. AutoCAD: разработка приложений, настройка и адаптация. – СПб.:Петербург, 2006.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

Не предусмотрены.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие компьютерного класса, оснащенного компьютерами, быстродействие которых позволяет работать с трехмерными моделями, и на которых может быть инсталлирован AutoCAD версии 2007 и выше.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника»

и профилям: Вычислительные машины, комплексы, системы и сети;

Вычислительные машины, комплексы, системы и сети(специализация «Вычислительно-измерительные системы»);

Системы автоматизированного проектирования;

Автоматизированные системы обработки информации.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

к.т.н., доцент Лешихина И.Е.

к.т.н., доцент Пирогова М.А.

"СОГЛАСОВАНО":

Зав. кафедрой ИИТ д.т.н., профессор Желбаков И.Н.

"СОГЛАСОВАНО":

Зав. кафедрой ВМСиС к.т.н., профессор Крюков А.Ф.

"СОГЛАСОВАНО":

Зав. кафедрой ЭФ Казанцев Ю.А.

к.т.н., профессор "УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Вычислительной техники д.т.н., профессор Топорков В.В МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника Профиль(и) подготовки: Системы автоматизированного проектирования Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "МОДЕЛИРОВАНИЕ" Цикл: профессиональный Часть цикла: вариантная № дисциплины по учебному плану: АВТИ;

Б3. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 5 семестр Лекции 36 час 5 семестр Практические занятия _ _ Лабораторные работы 5 семестр Расчетные задания, рефераты 90 час самостоят. работы 5 семестры Объем самостоятельной работы по 90 час 5 семестр учебному плану (всего) Экзамены 5 семестры Курсовые проекты (работы) _ _ Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение существующих подходов и программных средств моделирования структур и алгоритмов функционирования элементов, узлов и устройств дискретных систем – (ДС), включая ЭВМ, вычислительные системы и сети, как универсального и наиболее эффективного способа анализа характеристик проектируемого объекта и поиска оптимальных технических решений на этапе его проектирования.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

самостоятельно разрабатывать модели, на основе исследования которых принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);

анализировать результаты моделирования, публично обсуждать, аргументировано вести дискуссию и полемику (ОК-10, ОК-12);

анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6);

принимать и обосновывать конкретные технические решения при разработке вычислительных средств (ПК-6);

использовать информацию о новых информационных технологиях и новых методах и средствах отображения ИТ в моделях (ПК-2).

Задачами дисциплины являются:

изучение основ имитационного моделирования логики работы и временных соотношений в дискретных схемах элементов, узлов и устройств ДС;

применение методов имитационного моделирования для анализа и синтеза схем;

изучение принципов разработки структурных и поведенческих программных моделей как на универсальных алгоритмических языках, так и на проблемно-ориентированном языке описания аппаратуры VHDL;

освоение существующих программных, технических и информационных средств имитационного дискретного моделирования на ЭВМ;

приобретение практических навыков моделирования дискретных схем и алгоритмов функционирования элементов, узлов, устройств ДС на иоснове существующих систем моделирования.

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при последующем конструировании элементов, узлов, устройств ЭВМ и вычислительных сетей.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Системы автоматизированного проектирования" направления 230100Информатика и вычислительная техника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: " Математическая логика и теория алгоритмов" и "Схемотехника".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы, а также программ магистерской подготовки, связанных с разработкой и проектированием современных средств ЭВМ и сетей.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В процессе изучения данной дисциплины студенты приобретают знания методологии моделирования на ЭВM, методов формализации описания и построения имитационных моделей дискретных процессов и технических средств (логических схем элементов, узлов и устройств) ЭВМ, ВС и сетей, получают навыки применения языка VHDL и работы на системах моделирования, встроенных в системы автоматизированного проектирования средств вычислительной техники.

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные источники научно-технической информации по методам и средствам моделирования дискретных систем (ОК-11, ОК-13);

принципы и алгоритмы построения моделирующих систем и моделей дискретных устройств (ПК-2);

технологию разработки и исследования моделей на уровне интегральных микросхем и БИС (ПК-5);

методы построения моделей схем дискретных устройств и анализа результатов моделирования применительно к решению задач проектирования (ПК-2).

Уметь:

самостоятельно разбираться в нормативных методиках расчета и применять их для решения поставленной задачи (ОК-5);

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать необходимые методы и средства моделирования систем(ОК-13);

разрабатывать модели типовых схем ДС и умело применять их для включения в качестве компонент проектируемых систем в зависимости от условий, формулируемых заказчиком работы (ПК-4);

обосновывать принимаемые решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке корректности и эффективности разрабатываемых моделей (ПК-6).

Владеть:

владеть методами математического и компьютерного моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-1, ОК-2);

навыками поиска информации по профессиональной тематике (ОК-12);

информацией о потенциальных возможностях и технических характеристиках систем моделирования применяемых при промышленной разработке в САПР дискретной вычислительной технике (ПК-2 );

навыками применения полученной информации при проектировании электронных средств обработки данных (ПК-11).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Задачи и основные концепции Тест на знание моделирования 4 5 2 терминологии дискретных систем.

Термины и определения Классификация Тест: корреляция 2 метотодов и алгоритмов методов моделирования аппа- моделирования с 8 4 ратных средств ДС. задачами проектирования схем ДС Основные принцыпы 3 VHDL как языка описания и Подготовка реферата моделирования 14 4 аппаратуры ДС Три формы 4 представления архитектуры в VHDL описаниях: Подготовка реферата 24 6 4 поведенческие – потоковая и процессная, и структурная Средства языка VHDL 5 для описания и моделирования Контрольная работа логических 32 8 4 комбинационных схем и элементов памяти Тест: проверка 6 Особенности описания знаний синтаксиса и и моделирования на средств языка уровне регистров и 42 10 6 описания и процедур интегральных моделирования на микросхем на VHDL уровне микросхем Пакеты программ для 7 Подготовка реферата 20 2 4 многоуровневого представления сигналов и моделирования схем с учетом технологии их изготовления Зачет устный Экзамен устный Итого: 144 36 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Задачи и основные концепции моделирования дискретных систем. Термины и определения Этапы проектирования ДС и задачи анализа и синтеза, решаемые методами моделирования на каждом этапе проектирования (структурно-алгоритмическом, функционально-логическом, принципиально-электрическом).

Моделирование - метод анализа и оценки характеристик ДС и систем автоматизированного проектирования. Моделирование как метод исследования и синтеза сложных дискретных систем, сочетание методов моделирования и оптимизации структур и алгоритмов функционирования ДС.

Основные концепции дискретного моделирования. Представление ЭВМ, вычислительных систем и сетей как сложной дискретной системы, уровни детализации структуры и ее компонент, вычислительного процесса, дискретизация времени работы исследуемого объекта. Понятие модельного времени, проблемы выбора масштаба времени в модели, соотношения модельного времени и реального времени работы моделируемой ДС, а также времени работы моделирующей ЭВМ.

Способы моделирования ДС во времени: по интервалам времени и по событиям, достоинства и недостатки этих способов.

Моделирование параллельных процессов на однопроцессорной ЭВМ.

2. Классификация методов и алгоритмов моделирования аппаратных средств ДС Классификация моделей и методов моделирования: физические и математические;

аналитические и имитационные;

непрерывные, дискретные и смешанные;

детерминированные и стохастические.

Классификация моделей ДС на уровне элементов, узлов и устройств: булевские, троичные, многозначные;

синхронные (методы простой итерации, метод Зейделя) и асинхронные. Их сpавнительный анализ по сложности и по скоpости работы алгоpитма моделирования.

3. Основные принцыпы VHDL как языка описания и моделирования аппаратуры ДС Объекты языка, близкие разработчику аппаратуры: объект проекта, интерфейс, порт, архитектура, сигнал, процесс. Принципы моделирования на языке VHDL.

Понятие сигнала, типы сигналов, операторы параллельного присваивания и бесконечно малая delta-задержка. Принцип событийного моделирования и его реализация в VHDL.

4. Три формы представления архитектуры в VHDL-описаниях: поведенческие – потоковая и процессная, и структурная Принципы описания схемы на VHDL: описание интерфейса и архитектуры.

Разнообразие форм описания архитектуры: поведенческое (потоковая и процессная форма) и структурное описание с возможностью организации иерархии структур. Достоинства и недостатки этих форм описания аппаратных средств дискретных систем с точки зрения разработчика.

5. Средства языка VHDL для описания и моделирования логических комбинационных схем и элементов памяти Средства имитации и синхронизации параллельных процессов в языке VHDL.

Оператор PROCESS: его назначение, способы активизации и примеры применения.

Понятия инерционной и транспортной задержки времени переключения элементов. Их принципиальное отличие и применение для моделирования реальных логических схем.

Атрибуты сигналов - средства расширения функциональных возможностей моделирования временных соотношений в дискретных схемах. Обоснование необходимости применения атрибутов сигналов при моделировании схем дискретных устройств.

Построение поведенческих и структурных VHDL-программ типовых комбинационных схем: сумматоров, мультиплексоров, дешифраторов, преобразователей кодов, и триггеров:

асинхронных и синхронных RS- и D-триггеров, двухкаскадных триггеров на примере MS триггеров, JK – и Т –триггеров.

6. Особенности описания и моделирования на уровне регистров и интегральных микросхем на VHDL Построение поведенческих и структурных VHDL-программ типовых схем хранения и преобразования кодов данных: регистров, счетчиков двоичных, реверсивных и по произвольному основанию.

Особенности описание шины (адреса, данных) в языке VHDL.

Возможности сокращения описания регулярных структур в языке VHDL.

Средства языка VHDL для автоматизации контроля согласованности временных соотношений (предустановки, удержания входных сигналов и выполнения требований удержания сигналов заданной длительности) и контроля запрещенных ситуаций в логических схемах и схемах памяти применением параллельных операторов утверждения.

Построение моделей схем с общей шиной с использованием функций разрешения 7. Пакеты программ для многоуровневого представления сигналов и моделирования схем с учетом технологии их изготовления Многоуровневое представление сигналов в моделях дискретных схем как способ повышения адекватности отображения в моделях свойств и характеристик реальных сигналов и как способ повышения функциональных возможностей систем моделирования в решении задач проектирования дискретных систем.

Понятие и назначение пакета, структура пакета в языке VHDL. Изучение и практическое освоение пакетов, встроенных в системах моделирования: F_LOG, SYS, PAKET _4 –пакет для моделирования интегральных микросхем регистров и МС оперативной и постоянной памяти, пакетs STANDARD, TEXTIO, STD_LOGIC.

4.2.2. Практические занятия: «Практические занятия учебным планом не предусмотрены».) 4.3. Лабораторные работы № 1. Изучение принципов построения программ поведенческих моделей (потоковой и процессной форм) на языке VHDL.

№ 2. Изучение принципов построения программ моделей структурной формы на языке VHDL. Изучение понятий атрибутов сигналов.

.№ 3. Изучение принципов моделирования элементов памяти и цифровых узлов с памятью на языке VHDL. Изучение операторов параллельного утверждения и операторов контроля временных характеристик сигналов и их соотношений.

№ 4. Организация модельного эксперимента средствами языка VHDL.

№ 5. Моделирование цифровых узлов с использованием пакетов многозначной логики.

4.4. Расчетные задания «Расчетные задания учебным планом не предусмотрены 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы: «Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен».

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в традиционной форме лекций.

Лабораторные занятия проводятся в компьютерном классе и состоят в разработке и исследовании программных моделей (компьютерные симуляции) процессов функционирования схем дискретных устройств с последующим разбором конкретных ситуаций, возникающих при имитации реальных схем.

Самостоятельная работа включает: подготовку к лекционным занятиям, к тестам, контрольным работам, подготовку и оформление рефератов и презентации к защите рефератов, подготовку к экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов (три этапа тестирования знаний с последовательным повышением сложности), контрольная работа, устный опрос, презентация реферата.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.

Оценка зачета определяется как соотношение весовых коэффициентов различных видов текущего контроля, рассчитывается из условия: 0,3 (среднеарифметическая оценка за контрольные и тесты) + 0,3 оценка за реферат + 0,4 оценка за выполнение лабораторных работ.

В приложение к диплому вносится оценка за экзамен.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

Дорошенко А.Н., Солодовников А.Ю. Моделирование схем дискретных устройств на 17.

языке VHDL. Учебное пособие.- М.: Издательский дом МЭИ, 2010.- 40 с.

Поляков А.К. Языки VHDL и VERILOG в проектировании цифровой аппаратуры. М.:

18.

изд. СОЛОН-ПРЕСС, 2009. – 320 с.

19. Суворова Е.А., Шейнин Ю.Е. Проектирование цифровых систем на VHDL. – СПб.: БХВ Петербург, 2003. – 576 с.

20. Дорошенко А.Н. Моделирование схем дискретных устройств на языке VHDL.

Лабораторные работы №1-5. Метод. Пособие. – М.: Изд-во МЭИ, 1999. – 12 с.

б) дополнительная литература:

1. Яицков А.С. VHDL – язык описания аппаратных средств. Учебное пособие. М.: Изд-во МАТИ-РГТУ «ЛАТМЭС», 1998, 119 с.

2. Дорошенко А.Н., Солодовников А.Ю. Применение пакета прикладных программ ALDEC ACTIVE_HDL 5.1 для моделирования схем цифровых устройств на языке VHDL.

Методическое пособие.- М.: Издательский дом МЭИ, 2010.- 32 с.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие компьютерного класса, снабженного программными средствами моделирования на языке VHDL.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 «Инфороматика и вычислительная техника» и профилю «Системы автоматизированного проектирования».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Дорошенко А.Н.

"СОГЛАСОВАНО":

Зав. кафедрой вычислительной техники д.т.н. профессор Топорков В.В.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника Профили подготовки: 1. Вычислительные машины, комплексы, системы и сети.

2.Вычислительные машины, комплексы, системы и сети (специализация “Вычислительно измерительные системы”).

3.Системы автоматизированного проектирования.

4.Автоматизированные системы обработки информации и управления.

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ “ОСНОВЫ ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ” Цикл: профессиональный Часть цикла: Вариативная № дисциплины по учебному плану: Б 3. Часов (всего) по учебному плану Трудоемкость в зачетных единицах: 6 семестр 4;

Лекции 6 семестр Лабораторные работы 6 семестр Объем самостоятельной работы по 84 час 6 семестр учебному плану (всего) Экзамены 34 час 6 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является: Обучение студентов основам теории управления, необходимых им для овладения современными методами описания, анализа, синтеза и моделирования систем управления и получения ими практических навыков при решении конкретных задач исследования качества систем.

Освоение основных принципов управления, позволяющих проводить сравнительный анализ свойств динамических систем.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);

анализировать различного рода рассуждения, публично выступать, аргументировано вести дискуссию и полемику (ОК-12);

собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике своей профессиональной области, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК-6);

производить расчеты и проектирование отдельных блоков и устройств систем автоматизации и управления и выбирать стандартные средства автоматики, измерительной и вычислительной техники для проектирования систем автоматизации и управления в соответствии с техническим заданием (ПК-10);

проводить вычислителные эксперименты на действующих объектах с использованием стандартных программных средств и применением современных информационных технологий (ПК-19);

взаимодействовать со специалистами смежного профиля при разработке методов, средств и технологий применения объектов профессиональной деятельности в научных исследованиях и проектно-конструкторской деятельности а также в управлении технологическими процессами ;

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с основными проблемами описания, анализа свойств объектов управления;

ознакомить и научить студентов системному подходу и методам исследования устойчивости, качества и других свойств систем автоматического управления;

обозначить проблемы и научить методам синтеза замкнутых систем управления;

ознакомить с перспективными информационными технологиями моделирования и исследования систем автоматического управления.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилям: “Вычислительные машины, комплексы, системы и сети”,”Вычислительные машины, комплексы, системы и сети”(специализация “Вычислительно-измерительные системы”), “Системы автоматизированного проектирования”,”Автоматизированные системы обработки информации и управления” направления 230100 Информатика и вычислительная техника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: ”Математика”, ”Теоретическая электротехника”, ”Электроника”.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении выпускной квалификационной работы бакалавра и изучения дисциплин “Моделирование”,”Методы и средства передачи информации”,”Технология управления информацией”,а также других дисциплин направления.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные свойства различных классов динамических систем, способах обеспечения требуемых свойств замкнутых систем;

формы и методы представления математических моделей объектов и систем управления;


методы анализа фундаментальных свойств процессов и систем управления;

основные принципы управления;

методы синтеза систем управления;

Уметь:

применять методы получения математических моделей объектов автоматизации и управления;

формулировать требования к свойствам динамических систем;

проводить сравнительный анализ свойств систем;

проверять устойчивость систем;

проводить расчет устройств управления для обеспечения заданных свойств систем;

Владеть:

навыками разработки моделей изучаемых объектов;

иметь опыт исследования свойств автоматизируемых объектов и систем;

компьютерными технологиями проектирования и моделирования систем управления.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы,144 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр. лаб. сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Основные понятия Тест на знание теории автоматического 10 6 4 терминологии управления Математический Тест на знание аппарат исследования принципов 16 6 8 4 систем автоматического управления управления Устойчивость линейных Тест на знание систем автоматического критериев 14 6 6 4 управления устойчивости Методы оценок качества линейных Контрольная работа 12 6 4 систем Компьютерные технологии проектирования и Тест на знание моделирования систем пакетов и их 16 6 3 3 управления. Пакет использование Matlab.Система Simulink.

Синтез систем Тест на методы 12 6 8 управления синтеза Нелинейные системы Тест нелинейные автоматического 18 6 6 4 системы управления Дискретные системы Тест дискретные автоматического 10 6 6 системы управления устный 36 6 Экзамен Итого: 144 6 45 15 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1.Основные понятия теории управления.

Автоматизация ее цели и значение для развития производства. Связь теории автоматического управления с другими дисциплинами направления. Понятие управления, цели управления, объекты управления. Классификация систем управления, элементы систем управления, информация и принципы управления, примеры объектов и систем управления.

2.Математический аппарат исследования систем автоматического управления Понятие математической объекта управления. Линейные непрерывные модели и характеристики СУ. Модели вход-выход: дифференциальные уравнения, передаточные функции, временные и частотные характеристики. Основные свойства преобразования Лапласа. Модели пространства состояний. Преобразование форм представления моделей.

Типовые звенья и их характеристики. Структурные схемы, уравнения и частотные характеристики линейных систем.

3.Устойчивость линейных систем автоматического управления.

Анализ основных свойств линейных систем:устойчивости, инвариантности, чувствительности, управляемости и наблюдаемости. Условия устойчивости САУ.

Алгебраические и частотные критерии устойчивости.

4. Методы оценки качества линейных систем.

Качество переходных процессов в линейных СУ. Оценка качества переходного процесса при ступенчатом воздействии. Оценка качества в установившимся режиме. Корневые и частотные методы оценки качества.

5.Компьторные технологии проектирования и моделирования систем управления.

Пакет Matlab как комплексная система, ориентированная на проектирование систем управления. Система графического программирования имитационных моделей Simulink.

6.Синтез систем управления.

Задачи и методы синтеза линейных СУ. Типовые линейные законы регулирования.

Устойчивость систем регулирования с типовыми регуляторами. Корректирующие устройства. Синтез корректирующего устройства по частотным характеристикам.

7. Нелинейные системы автоматического управления.

Нелинейные модели СУ. Методы линеаризации нелинейных моделей. Анализ поведения СУ на фазовой плоскости. Исследование периодических режимов методом гармбаланса.

Системы с переменной структурой. Абсолютная устойчивость. Критерий Попова В.М.

8. Дискретные системы автоматического управления.

Линейные дискретные модели. Классификация дискретных СУ. Анализ и синтез дискретных систем управления. Цифровые системы управления. Особенности математического описания цифровых систем управления, анализа и синтеза систем управления с ЭВМ в качестве управляющего устройства. Изображение дискретных сигналов.

Передаточная функция импульсной системы. Использование микропроцессоров и микро ЭВМ в системах управления.

4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы 6.семестр N.1Принципы управления на примере системы стабилизации частоты вращения двигателя постоянного тока.

N.2 Исследование типовых звеньев с помощью модели Simulink.

N.3 Исследование частотных характеристик систем управления.

N.4 Исследование нелинейной системы на фазовой плоскости.

4.4 Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5.Курсовой проект.

Курсовой проект учебным планом не предусмотрен.

5.ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме традиционных лекций с использованием презентаций и видео роликов. На лекциях используются наглядные пособия в виде элементов систем управления.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, контрольным работам, лабораторным работам, экзаменам.

6.ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости различные виды тестов, устный опрос, контрольные работы, защита лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине - экзамен.

Оценка за освоение дисциплины рассчитывается из условия:0.3*(среднеарифметическая оценка за контрольные и тесты) + 0.3*оценка за лабораторные работы + 0.4*оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 6 семестр.

7.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

Основная литература:

1. Ерофеев А.А. Теория автоматического управления - СПб.:Политехника,2002,-302с.

2. Воронов А.А. Основы теории автоматического управления. Автоматическое регулирование непрерывных линейных систем-М: Энергия,1986,-309с.

Дополнительная литература:

1.Заде Л.,Дезоер Ч. Теория линейных систем.(Метод пространства состояний),-М.:

Наука,1970,-704с.

2.Цыпкин Я.З. Основы теории автоматических систем.-М. :Наука,1977,560с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

Лицензионное программное обеспечение и Интернет ресурсы:Matlab (Simulink).

8.МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 “Информатика и вычислительная техника” и по профилям:

1.Вычислительные машины, комплексы, системы и сети.

2.Вычислительные машины, комплексы, системы и сети (специализация “Вычислительно-измерительные системы”).

3.Системы автоматизированного проектирования.

4.Автоматизированные системы обработки информации и управления.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Прокофьев Н.А.

“УТВЕРЖДАЮ” Зав.кафедрой Управления и информатики д.т.н., профессор Беседин В.М.

“СОГЛАСОВАНО” Директор АВТИ к.т.н., профессор Лунин В.П.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника Профиль(и) подготовки: “Системы автоматизированного проектирования” Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ" Цикл: профессиональный Часть цикла: вариативная № дисциплины по учебному плану: АВТ;

Б3. Часов (всего) по учебному плану: 6 семестр – 3;

Трудоемкость в зачетных единицах: 7 семестр - 6 семестр – 30;

Лекции 66 часов 7 семестр - Практические занятия не предусмотрены 6 семестр – 15;

Лабораторные работы 33 часа 7 семестр - Расчетные задания, рефераты не предусмотрены Объем самостоятельной работы по 189 часов учебному плану (всего) Экзамены 7 часов 7 семестр Курсовые проекты (работы) 1 з.е. (36 часов) 7 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является формирование у студентов фундаментальных знаний и навыков, позволяющих им применять микропроцессоры и микроконтроллеры, понимая принципы их работы, а также проектировать и налаживать системы на основе этих узлов.

Студент должен овладеть подходами к разработке программ в кодах рассматриваемого микропроцессора и проверке правильности их выполнения как с использованием моделирования в соответствующих САПР, так и в ходе экспериментальной работы.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и автоматизированных систем (ПК-10);

применять методы моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

разрабатывать интерфейсы «человек – электронно-вычислительная машина» (ПК-3);

обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК-6);

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с различными микропроцессорами и микроконтроллерами, а также с принципами составления программ в их кодах;

научить обучающихся применять методы моделирования для проверки разработанных программ в кодах микропроцессора, а также использовать методы экспериментальной проверки результатов на лабораторных стендах.


2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Системы автоматизированного проектирования" направления 230100 Информатика и вычислительная техника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: Электротехника, электроника, схемотехника, программирование, ЭВМ и периферийные устройства, функциональные узлы и процессоры.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

принципы работы, параметры и характеристики различных микропроцессоров и микроконтроллеров;

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по микропроцессорным системам.

Уметь:

сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и автоматизированных систем (ПК-10);

применять методы моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

разрабатывать интерфейсы «человек – электронно-вычислительная машина» (ПК-3);

обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК-6);

участвовать в настройке и наладке программно-аппаратных комплексов (ПК-9).

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике;

терминологией в области микропроцессорных систем;

информацией о технических параметрах различных микропроцессоров;

навыками применения полученной информации при разработке программ в кодах рассматриваемого микропроцессора.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 8 зачетных единиц, 288 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Классификация Защита 1 8 6 2 микропроцессоров лабораторных работ Микропроцессор Защита 2 16 6 4 4 КР580ИК80. Введение лабораторных работ Система команд Защита микропроцессора 3 32 6 6 18 лабораторных работ КР580ИК Принципы работы Защита микропроцессора 4 12 6 4 лабораторных работ КР580ИК Обзор современных Защита 5 10 6 2 4 микропроцессоров лабораторных работ Защита Зачет 6 6 -- -- -- лабораторных работ Микроконтроллеры с Защита 6 10 7 4 ядром AVR лабораторных работ Организация памяти Защита микроконтроллеров 7 24 7 8 лабораторных работ семейства Tiny Работа с Защита 8 58 7 12 14 микроконтроллерами лабораторных работ семейства Tiny Программирование микроконтроллеров с Защита 9 26 7 6 4 ядром AVR, режимы лабораторных работ тактирования Сброс и режимы Защита энергопотребления МК 10 10 7 4 лабораторных работ семейства Tiny Основные различия МК Защита 11 6 7 2 семейств Tiny и Mega лабораторных работ Защита Зачет 6 7 -- -- -- лабораторных работ Экзамен устный 36 7 -- -- -- Итого: 288 66 33 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 6 семестр 1. Классификация микропроцессоров Классификация цифровых микросхем: жесткая логика, ПЛИС, микропроцессоры. Деление микропроцессоров на универсальные МП, микроконтроллеры и сигнальные процессоры.

Задачи, решаемые каждым из классов, достоинства и недостатки. Классификация Флинна.

CISC-, RISC-процессоры.

2. Микропроцессор КР580ИК80. Введение Структурная схема МП КР580ИК80 (Intel i8080). Аккумулятор, регистры общего назначения, АЛУ, шины адреса и данных. Структура РОН, регистровые пары. Работа со стеком. Регистр признаков.

3. Система команд микропроцессора КР580ИК Виды адресации: прямая, косвенная, непосредственная. Команды пересылки данных.

Команды обработки данных. Команды управления. Примеры программ для процессора КР580ИК80.

4. Принципы работы микропроцессора КР580ИК Сигналы устройства управления. Синхронизация действий МП: командные циклы, машинные циклы и микротакты. Слово состояния. Типовые циклы обращения к магистрали.

Временные диаграммы циклов чтения и записи. Работа микропроцессора в режиме прерываний. Циклы останова и перезапуска, их временные диаграммы.

5. Обзор современных микропроцессоров Эволюция микропроцессоров на примере МП фирмы Intel. Расширение РОН, аппаратная многозадачность, сегментная и страничная адресация. Суперскалярная архитектура, кэш, предсказания переходов. Мультимедийные наборы команд, динамическое выполнение команд, гиперконвейерная технология (достоинства и недостатки).

7 семестр 1. Микроконтроллеры с ядром AVR Обзор современных микроконтроллеров. История развития микроконтроллеров с ядром AVR фирмы Atmel. Семейства микроконтроллеров с ядром AVR. Архитектура ядра AVR семейства Tiny. Модели микроконтроллеров семейства Tiny 2. Организация памяти микроконтроллеров семейства Tiny Гарвардская архитектура: память программ и память данных. Три области памяти данных.

Карта памяти МК AVR семейства Tiny. Память данных: статическое ОЗУ, регистры общего назначения, регистры ввода/вывода. Регистр состояния. Способы адресации памяти данных.

Энергонезависимая память данных (EEPROM): адресация, чтение и запись данных. Память программ. Таблица векторов прерываний.

3. Работа с микроконтроллерами семейства Tiny Порты ввода/вывода. Регистры PORTx, PINx, DRRx. Примеры работы с портами ввода/вывода. Работа микроконтроллера с ядром AVR в режиме прерываний. Таймеры:

назначение, описание, принципы работы. Прерывания от таймеров. Сторожевой таймер.

Аналоговый компаратор. Встроенный АЦП.

4. Программирование микроконтроллеров с ядром AVR, режимы тактирования Режимы программирования микроконтроллеров. Операции, выполняемые при программировании. Конфигурационные ячейки (Fuse Bits). Ячейки защиты (Lock Bits).

Идентификатор (сигнатура), калибровочная ячейка. Режимы тактирования МК семейства Tiny: внутренняя или внешняя RC-цепочка, кварцевый или керамический резонатор, внешний сигнал синхронизации.

5. Сброс и режимы энергопотребления МК семейства Tiny События, вызывающие сброс микроконтроллера. Сброс по включению питания, аппаратный сброс, сброс от сторожевого таймера, сброс при снижении напряжения питания. Управление схемой сброса. Режимы пониженного энергопотребления.

6. Основные различия МК семейств Tiny и Mega Карта памяти микроконтроллеров семейства Mega. Область загрузчика, дополнительные регистры ввода/вывода. Интерфейсы SPI и TWI. Стандарт JTAG, внутрисхемная отладка.

4.2.2. Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы 6 семестр № 1. Изучение отладочного устройства.

№ 2. Изучение выполнения команд пересылки данных, арифметических и логических операций микропроцессора КР580ИК80.

№ 3. Программирование и отладка простейших программ в кодах микропроцессора КР580ИК80.

№ 4. Изучение принципов модульного программирования микропроцессорных систем.

7 семестр № 1. Изучение лабораторного стенда на базе микроконтроллера AtTiny26L.

№ 2. Реализация на базе МК AtTiny26L универсального приемопередатчика, работающего с ПК по интерфейсу RS232.

№ 3. Прерывания от таймеров.

4.4. Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы 7 семестр Курсовой проект: Программно-аппаратный комплекс на базе микроконтроллера AtTiny26L для выполнения простейших арифметических и логических операций с использованием интерфейса RS232.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме традиционных лекций.

Лабораторные занятия предусматривают практическую работу по освоению ассемблера микропроцессора КР580ИК80 и микроконтроллера AtTiny26L.

Самостоятельная работа включает подготовку к лабораторным работам, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются лабораторные работы, защита курсового проекта.

Аттестация по дисциплине – в 6 семестре дифференцируемый зачет, в 7 семестре экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 7 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

21. Щелкунов Н.Н., Дианов А.П. Микропроцессорные средства и системы. – М.: Радио и связь, 1989.

22. Поляков А.К., Синюхина Л.А. Лабораторные работы № 1, 2, 3, 4 по курсу “Микропроцессоры и микро-ЭВМ”. Отладочные устройства “Электроника-580” и “Электроника KI-20”. – М.: МЭИ, 1986.

23. Сизов В.П. Базовые модули микропроцессорного комплекта КР-580. – М.: Изд-во МЭИ, 1994.

24. Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейст Tiny и Mega фирмы Atmel. – М.:

Издательский дом “Додэка-XXI”, 2005.

б) дополнительная литература:

1. Техническая документация на микроконтроллеры фирмы Atmel, сайт www.atmel.com.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

САПР AVRStudio, www.atmel.com б) другие:

отсутствуют.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Отладочное устройство «Электроника-580», стенд «МК AtTiny26L» кафедры ВТ, компьютерный класс, аппаратно-программный комплекс «САПР AVR Studio».

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника»

и профилю «Системы автоматизированного проектирования».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

Ассистент Курдин В.А.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Вычислительной техники д.т.н. профессор Топорков В.В.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника Профиль подготовки: Системы автоматизированного проектирования Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «Лингвистическое и программное обеспечение САПР»

Цикл: Профессиональный Часть цикла: Вариативная АВТИ;

Б. № дисциплины по учебному плану: - 1 часть 15. - 2 часть 16. - 1 часть Часов (всего) по учебному плану:

- 2 часть - 1 часть Трудоемкость в зачетных единицах:

- 2 часть 36 час 3 семестр Лекции 36 час 4 семестр Практические занятия не предусмотрены 3 семестр 18 час Лабораторные работы 36 час 4 семестр Расчетные задания, рефераты не предусмотрены 3 семестр Объем самостоятельной работы по 54 час учебному плану (всего) 72 час 4 семестр семестр Экзамены семестр Курсовые проекты (работы) не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является: изучение базовых принципов организации и назначения лингвистического и программного обеспечения САПР и его основной компоненты языка СИ ++, предназначенного для разработки программного обеспечения САПР.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–1);

владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации (ОК-11);

иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2);

разрабатывать компоненты программных комплексов на основе структурной и объектно-ориентированной технологии разработки программных систем (ПК-5);

использовать современные инструментарии и технологии для разработки программного обеспечения (ПК-5);

Задачами дисциплины являются:

научить использованию технологий структурного и объектно-ориентированного программирования для разработки программ САПР ознакомить с методами конструирования абстрактных типов данных на основе классов.

дать представление об инструментальных средствах разработки программного обеспечения и принципах разработки приложений.

ознакомить с основами разработки трансляторов 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилям «Системы автоматизированного проектирования» направления 230100 «Информатика и вычислительная техника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Информатика», «Программирование».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин: « Графическое программирование», «Графические системы», «Автоматизация конструкторского и технологического проектирования », «Операционные системы», а также программ магистерской подготовки по данному направлению.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

методику структурного и объектно-ориентированного программирования (ПК-5) методы разработки системного и прикладного программного обеспечения (ОК-10, ПК-5).

Язык разработки программного обеспечения Си++.(ПК-5) Технологию создания классов в ООП..(ОК-10,ПК-5).

Уметь:

разрабатывать, тестировать, и использовать программные средства вычислительных устройств и информационных систем (ОК-12, ПК-6);

работать с современными системами программирования, включая объектно ориентированные (ПК-5, ПК-6);

создавать абстрактные типы данных (ПК-6).

Разрабатывать программную документацию.(ОК -11) Владеть:

объектно-ориентированными методами разработки программ для конкретного класса задач (ОК-1, ПК-2, ПК-6);

навыками работы с различными программными средами (ОК-12, ПК-2);

методами и средствами оформления и разработки технической документации (ОК-11).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетных единиц, 252 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам 1 2 3 4 5 6 7 8 Технологии разработки Тест: принципы прикладного – – разработки 6 3 4 программного программ.

обеспечения. Языки разработки программного Защита – 45 3 20 10 обеспечения, основные лабораторных работ понятия Си++ Конструирование Защита абстрактных типов – 20 3 6 4 лабораторных работ данных Типовые структуры Контрольная работа, абстрактных типов – 20 3 6 4 по всем разделам данных Объектно ориентированная Защита технология разработки – 80 4 24 32 лабораторных работ программного обеспечения Программная Защита – 16 4 2 4 документация лабораторных работ Принципы построения языков.Базовые методы Контрольная работа – – 24 4 10 трансляции и этапы по всем разделам создания трансляторов 2 3 Зачет – – – Устный опрос 2 4 Устный опрос, 3 Экзамен – – – решение задачи на 4 компьютере Итого: – 252 72 54 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Технологии разработки прикладного программного обеспечения Принципы построения и методы разработки прикладного программного обеспечения САПР, архитектуры современных ЭВМ и ВС. Технологии разработки программного обеспечения:

структурная, объектно-ориентированная.

. 2. Языки разработки программного обеспечения, основные понятия Си++ Характеристика языков разработки программного обеспечения (процедурные, объектно ориентированные, языки визуального программирования). Язык программирования Си++.

Типы данных, приоритет операций, основные операторы.. Организация ветвлений. Виды циклов и операторы цикла.. Массивы. Обработка символьных данных. Работа со строками.

Библиотечные функции для работы со строками. Статические массивы. Функции, определение и описание функций, понятие и использование прототипов. Формальные и фактические параметры, передача параметров в функцию. Использование указателей, операции над указателями, массивы указателей и указатели на массив, указатель на функцию. Примеры методов программной обработки данных итерационные и рекурсивные, методы сортировки, поиска и упорядочения данных.. Основные понятия: файл, каталог, том (внешнее запоминающее устройство), внешнее устройство.. Текстовые и двоичные файлы.

Работа с файлами.

3 Конструирование абстрактных типов данных Структуры. Объявление шаблона, описание переменных типа структура, обращение к полям, массивы структур, использование структур в качестве аргументов функции Указатели на структуру, использование указателей в качестве аргументов функции.

Вложенные структуры. Объявление битовых полей как элементов структур, операции над битовыми полями. Пример использования битовых полей для компактного хранения данных.

Объединения (по схеме структур)..

4. Типовые структуры абстрактных типов данных Типовые структуры абстрактных типов данных и использование в задачах САПР: массив, стек, деревья, списки, очереди, графы. Программирование математических структур (граф, матрица).

5.Объектно-ориентированная технология разработки программного обеспечения Объектно-ориентированная технология разработки программного обеспечения.

Инкапсуляция. Структура как пример класса. Синтаксис класса. Описание методов вне класса. Конструкторы и деструкторы. Простые и вложенные классы. Примеры класса матриц, класса векторов, класс однонаправленный список, класс строка.. Дружественные функции., дружественные классы. Наследование. Иерархия классов. Базовые и производные классы. Множественное наследование. Виртуальные классы Полиморфизм. Перегрузка функций и операций. Виртуальные функции, абстрактный базовый класс.. Параметризация типов данных в классах и функциях, шаблоны функций и классов.

6. Программная документация Основные этапы разработки больших программных систем. Проектирование..

Определение требований и спецификации системы. Инструментальные средства разработки программного обеспечения. Стиль оформления разработанных алгоритмов и программ..

Примеры.

7 Принципы построения языков.Базовые методы трансляции и этапы создания трансляторов Принципы построения языков программирования и входных языков систем автоматизированного проектирования как базы лингвистического обеспечения.

Сравнительный анализ широко используемых языков программирования высокого уровня.

процедурные и непроцедурные языки проектирования. Языковые процессоры. Формальные грамматики. Сравнительные характеристики контекстно-свободных и контекстно-зависимых грамматик. Базовые методы трансляции и этапы создания трансляторов языков программирования и входных языков. Лексический анализ. Структуры деревьев трансляции.

Алгоритмы грамматического разбора.

4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы №1. Структурное программирование, использование базовых операторов, работа с битовыми операциями.

№2. Динамические массивы, работа с указателями.

№3. Обработка строк.

№4. Абстрактные типы данных на примере структур, работа с файлами.

№5.Создание классов №6 Класс вектор, обработка данных на основе заданного класса.



Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.