- •Содержание Введение
- •Введение общая характеристика курса
- •Тематический план курса
- •Содержание курса Модуль 1. Системное программное обеспечение
- •1.1. Введение. Понятие и классификация операционных систем. Виды архитектурных решений.
- •1.2. Управление процессами. Уровни управления, учет процессов, организация доступа к разделяемым ресурсам, дисциплины диспетчеризации.
- •1.3. Управление памятью. Задачи управления, методы распределения памяти, виртуальная память и механизмы страничной и сегментной организации памяти.
- •1.4. Организация ввода-вывода. Виртуализация устройств, драйверы, диспетчеризация операций.
- •1.5. Файловые системы. Классификация, основные характеристики. Распределение дискового пространства. Локальные и распределенные файловые системы.
- •Модуль 2. Системы реального времени
- •Модуль 3. Языки и нотации описания программных систем
- •3.1. Введение. Цели и способы описания сложных программных систем. Эволюция нотаций и языков описания.
- •3.2. Универсальный язык моделирования uml.
- •3.3. Структурный язык описания систем sdl.
- •Контрольные вопросы к модулю 3. Языки и нотации описания программных систем
- •Модуль 4. Программируемые логические контроллеры
- •4.1. Введение. Назначение плк. Типы плк и их производители. Принципы действия плк.
- •4.2. Методы программирования плк. Стандарты. Графические и текстовые языки программирования.
- •4.3. Программирование плк на связке языков ld и il. Практические приемы программирования.
- •Контрольные вопросы к модулю 4. Программируемые логические контроллеры
- •Модуль 5. Системы числового программного управления
- •Самостоятельная и индивидуальная работа студентов
- •Перечень практических занятий
- •Перечень лабораторных работ Модуль 1. Операционные системы
- •Тематика курсовых проектов
- •Вопросы к экзамену Модуль 1. Операционные системы
- •Понятийно-терминологический словарь курса (глоссарий)
- •Литература
- •9.1 Основная литература по лекционному курсу, а также для практических и лабораторных занятий
- •9.2 Дополнительная литература
- •10 Материально-техническое обеспечение дисциплины
Тематика курсовых проектов
Задания на курсовое проектирование выдаются в индивидуальном порядке. Каждое задание является совмещенным для дисциплин «Компьютерное управление мехатронными системами» и «Проектирование мехатронных систем». Основной темой курсового проектирования является тема, определенная для дисциплины «Проектирование мехатронных систем».
В индивидуальном порядке формулируется задание, в обязательном порядке включающее следующие компоненты:
разработку технического задания на проектирование;
разработку алгоритмов управления;
представление алгоритмов управления в стандартных нотациях (UML, SDL, ЕСПД);
описание алгоритмов управления;
выбор адекватной аппаратной платформы и средств разработки для реализации алгоритмов управления.
Вопросы к экзамену Модуль 1. Операционные системы
Классификация программного обеспечения. Функции и классификация операционных систем.
Структура операционных систем. Варианты построения операционных систем для SMP, NUMA и кластерных вычислительных систем.
Архитектура и варианты построения ядер операционных систем. Особенности операционных систем реального времени.
Назначение, задачи и методы построения подсистемы управления памятью. Методы адресации и распределения памяти.
Характеристики процессов. Задачи по управлению процессами. Управление заданиями, планирование и диспетчеризация процессов. Многонитевая структура процессов.
Методы взаимодействия системного программного обеспечения с аппаратурой. Механизм запроса на прерывания, прямой доступ к памяти, буферизация операций ввода-вывода. Виртуализация и драйверы устройств ввода-вывода.
Классификация и параметры файловых систем. Структура данных на носителях.
Модуль 2. Системы реального времени
Определение систем реального времени. Классификация. Примеры. Основные параметры.
Основные компоненты ОС РВ и их функции. Особенности построения ОС РВ.
Диспетчеризация процессов в ОС РВ. Rate Monotonic Scheduling.
Методы распределения памяти, используемые в ОС РВ.
Модуль 3. Языки и нотации описания программных систем
Общая характеристика стандарта Z.100 (SDL). Сравнение с описанием алгоритмов по ЕСПД.
Конструкционные блоки SDL. Блок, процесс, пакет. Иерархическая структура диаграмм.
Отображение взаимодействия агентов в SDL. Коммуникационные каналы, сообщения, гейты.
Общая характеристика спецификации UML. Сравнение с нотацией SDL.
Типы и назначение диаграмм UML.
Модуль 4. Программируемые логические контроллеры
Принцип действия программируемых логических контроллеров. Структура цикла выполнения управляющей программы.
Стандарт IEC 61131 на описание управляющих программ. Представле-ния LD, IL.
Модуль 5. Системы числового программного управления
Числовое программное управления станками. Классификация станков и поколения систем ЧПУ. Основные принципы построения систем ЧПУ.
Системы координат станков и преобразования между ними. Описание чертежа детали и его преобразование в управляющую программу.
Структура управляющих программ станков с ЧПУ. Стандарт ISO 6983.