05.13.05 (Программы вступительных экзаменов в аспирантуру по направленностям)

Федеральное государсгосвнос б~од~кстное образовательное учреждение высв1его образования нМосковский технологический университета Уровень высшего Образования Подготовка кадров высшей квалификации Направление подготовки 09.06.01 «Информатика и вычнслительнаи техника» Направленность(научная спепиальность) 05.13.05 «Элементы и устройства вычислительной техники и систем уиравленияо Москва„2016 Раздел 1 1. Технические средства получения информации. Преобразовательные элементы и устройства 2. Датчики.

Назна ~ение, основные типы датчиков и физические принципы деЙствия. З..Датчики механических величин (линейных и угловых перемещений, скорости, ускорений, давлений и напряжений). 4. Тензочувствительные элементы, интегральные тензопреобразователи. 5, Средства измерения температуры, напряженности магнитного поля, 6. Термоэлектрические преобразователи, терморезисторы, термопары, датчики Холла, магниторезисторы, магнитотранзисторы, магнитные варикапы, магниточувствительные интегральные схемы.

7. Интерферометрические, дифракционные и волоконно-оптические датчики. Ультразвуковые датчики. Пьезорезонансные датчики. 8. Лкустооптические преобразователи и спектроанализаторы. Интеллектуальные датчики. 9, Основы теории погрешности и чувствительности преобразователей. Методы математического описания чувствительности и точности средств преобразования. Раздел 2 1. Технические средства приема„преобразования и передачи измерительной и управляющей информации 2. Устройства приема информации оптического излучения (инфракрасного, видимого, ультрафиолетового диапазонов).

3, Многоэлементные фотоприемники, матрицы на приборах с зарядовой связью, вакуумные и газонаполненные фотоэлементы. 4, Устройства ввода и вывода дискретных и число-импульсных сигналов. Устройства гальваническоЙ развязки, 5. Аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи. Принципы построения, Основные характеристики и параметры. б. Усилители; импульсные, широкополосные, операционные, резонансные, полосовые„селективные. Усилители постоянных сигналов.

Основные характеристики и парамелры. 7. Особенности анализа и проектирования. Устройства связи с объектом управления ВКУСО). Основные типы УСО, принципы организации. 8. Интерфейсы систем управления. Классификация, основные харак"геристики интерфейсов, 9, Системные ~внутримашинные) интерфейсы. Интерфейсы персональных компьютеров. Приборные интерфейсы 11ЕЕЕ 488, 1ЕС 625.1). 10.

Интерфейсы устройств ввода-вывода. Последовательные интерфейсы: К$232С, ИРПС, 12С, Ц88, Ю422, К$485. Параллельные интерфейсы.' Сеп1гоп1в, ИРПР, ИРПР-М, ЕРР~'БСР. Раздел 3 1. Технические средства обработки, хранения информации и ВыраООтки упраВляющих воздейстВий. 2. Принципы функционирования, сравнительные характеристики и предпочтительные области применения устройств хранения информации 1магнитные, оптические, магнитооптические, полупроводниковые).

3. Цифровые средства обработки информации в системах управления. Формирующие, импульсные и генерирующие элементы 1формирователи импульсов, триггерные схемы, регенеративные импульсные устройства, генераторы линейно изменяющегося напряж~ния и тока, синусоидальных колебаний, специальных функций). 4, Типовьге элементы вычислительной техники: логические элементы, дешифраторы, шифраторы, преобразователи кодов, сумматоры, триггеры, проГраммируемые лоГические интеГральньге схемы. 5. Интегральные микросхемы запоминающих устройств (ПЗУ, ОЗУ„ ППЗУ). Сравнительная оценка характеристик ОЗУ, СОЗУ„ДОЗУ, ППЗУ и др.

6. Микропроцессорные средства обработки информации в системах управл~ния. 7. Аппаратная реализащгя вычислительных алгоритмов в устройствах обработки сигналов, процессоры быстрого преобразования Фурье. 8. Цифровые сигнальные процессоры. Специализированные микрОпроцессорные кОнтроллеры, прОГ1эаммируемые компьютерньге контроллерьь 9. Системы автоматизации проектирования цифровых и аналоговых устройств. Типы систем автоматизации, 10.

Моделирование функциональное и временное, 11. Проектирование устройств на программируемых логических интегральных схемах 1ПЛИС). Раздел 4 Исполнительные устройства и средства отображения информации Исполнительные устройства. Типовые структуры, состав и характеристики. Исполнительные механизмы и регулирующие органы на базе электропривода постоянного тока, асинхронного электропривода и с щаговыми двигателями, Информационные электрические микромашины автоматических устройств.

Тахогенераторы, сельсины, вращающиеся трансформаторы. 6. Интеллектуальные исполнительные устрОЙства, системы позициОнирОВания. Интеллектуальные механотронные исполнительные устройства, 8, Средства зВуковоЙ и Оптической сигнализации, Типовые средства отображения и документирования информации, устроЙства связи с оператором, 1с. Принципы построения, классификация и технические характеристики.

11. Видеотерминальные средства, мнемосхемы, индикаторы. Операторские панели и станции. Раздел 5 Основные параметры и характеристики источников питания„ основные пути ооеспечения их высоких эксплуатационных показателеЙ. 2. Стабилизаторы напряжения линейного типа. Стабилизаторы напряжения параметрического типа, з. Стабилизаторы напряжения и тока с обратной связью, Принципы построения. Основные характеристики и параметры. Пути и методы повышения эксплуатационных показателей. Импульсные стабилизаторы напряжения. Принципы построения, основные ХаРаКТЕРИСТИКИ, 5. Преобразователи постоянного напряжения в переменное.

Принципы построения и характеристики. 6. Эталонные источники напряжения и тока. Состояние н перспективы интегрального исполнения источников питания. Источники бесперебойного питания. Раздел 6 Устойчивость элементов и устройств к внешним воздействиям. Характеристики климатических воздействий. Механическая прочность. Радиационная стойкость элементов и устройств, 2. Виды воздействующих излучений: корпускуляриые, квантовые, волновые. Обратимые и остаточные эффекты. Изменение параметров пассивных и активных компонентов под воздействием радиации.

Пути повышения радиационной СТОЙКОСТИ элементов и устройств, 4. Надежность элементов и устройств, ее количественные характеристики. Внезапные и постепенные Отказы. Влияние электрических и тепловых режимов элементов на их надежность. 5. Методы повьппения надежности. Ускоренные методы испытаний на надежность. Разде.1 7 1. Оптимизация элементов и устройств вычислительной техники и систем управления. 2, Расчет разброса параметров устройств. Детерминированные методы расчета, Варианты расчета на наихудший случай. 3, Численные вероятностные расчеты. Оценка точности.

Сравнение методов ВероятностногО расчета. 4. Оптимизация элементов и устроЙств. Формулировки задачи оптимального расчета. 5. Алгоритмы одновременного поиска. Одновременный поиск при наличии ограничений и в многоэкстремальных задачах. 6. Простейшие методы многомерного поиска без ограничений. Методы сопряженных напряВлений.

7. Алгоритмы случайного поиска. Поиск в многоэкстремальных задачах. 8. Многомерный поиск при наличии ограничений. Методы штрафных функций. Литература 1. Шишкин Г,Г. Электроника: учебник для вузов, 2-е изд. исправ. и доп. — М.: 1Орайт, 2014. 2. Забродин Ю.С. Промышленная электроника: учебник для вузов. 2-е изд., стер. — М.: Альянс, 2014. — 496 с. 3. Хартов В.Я. Микропроцессорные системы. М.: Академия, 2014.— 368 с, 4. Бориков В.н. Микроконтроллеры в измерительных устройствах: уч. пособие.

— Томск: Изд-Во ТПУ, 2013. — 102 с, 5. Рябенький В.М., Ходаков В.Е., Ушкаренко А.О. Компьютерное управление внешними устройствами через стандартные интерфейсы, — М.: Олди-Плюс, 2008. 6. Лапин А.А. Интерфейсы. Выбор и реализация. — М.: Техносфера, 2005. 7. Жуков В.К., Винокуров Б.Б., Нестеров А.М. Измерительная техника. — Томе~: Печатная мануфактура, 2003. 8. Сергиенко А,Б, Цифровая обработка сигналов. — Спб, Питер, 2007. 9. Ким В,Л. Конструкторско-технологическое обеспечен.ие производства ЭВМ: учебное пособие.

— Томск; Изд-во ТПУ, 2014. 10, Хоровиц П„ Хилл У. Искусство схемотехники: пер. с англ, 6-е изд. перераб. — М.: Мир, 2001. 11. Угркэмов Е,П. Цифровая схемотехника. — СПб,: БХВ- СанктПетербург, 2000, 12. Джонс Дж. К. Методы проектирования: Пер. с англ. под ред. В,Ф. Венды — Мир, 1986. 13, Дьяконов В.П, МАТ1.АВ 6/6.1/6.5 + Ягпп1пй 4/5 в математике н моделировании, Полн~~ 1эуководство по~~~~в~~~ля.

— М.: СОЛОН-Пресс, 2003, 14, Перегудов Ф.И., Ф.П. Тарасенко. Основы системного анализа.— Томск: Изд-во НТЛ„2001. 15. Прянишников В.А. Теоретические основы электротехники.— С,- Петербург, Корона принт, 2000. .