rpd000001629 (230100 (09.03.01).Б2 Автоматизированные системы обработки информации и управления)

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московский авиационный институт

(национальный исследовательский университет)

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

______________Куприков М.Ю.

“____“ ___________20__

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (000001629)

Системы реального времени

(указывается наименование дисциплины по учебному плану)

Направление подготовки			Информатика и вычислительная техника
Квалификация (степень) выпускника					Бакалавр
Профиль подготовки		Автоматизированные системы обработки информации и управления
Форма обучения	очная
(очная, очно-заочная и др.)
Выпускающая кафедра			302
Обеспечивающая кафедра				302
Кафедра-разработчик рабочей программы						302

Семестр	Трудоем-кость, час.	Лек-ций, час.	Практич. занятий, час.	Лаборат. работ, час.	СРС, час.	Экзаменов, час.	Форма промежуточного контроля
8	108	24	0	20	64	0	Зо
Итого	108	24	0	20	64	0

Москва

2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Разделы рабочей программы

1. Цели освоения дисциплины

2. Структура и содержание дисциплины

3. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

4. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Приложения к рабочей программе дисциплины

Приложение 1. Аннотация рабочей программы

Приложение 2. Cодержание учебных занятий

Приложение 3. Прикрепленные файлы

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 230100 Информатика и вычислительная техника

Авторы программы :

Машкин М.Н.

_________________________

Заведующий обеспечивающей кафедрой 302

_________________________

Программа одобрена:

Заведующий выпускающей кафедрой 302 _________________________

Декан выпускающего факультета 3 _________________________

1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью освоения дисциплины Системы реального времени является достижение следующих результатов образования (РО):

N	Шифр	Результат освоения
1		Знания: на уровне представлений: роли и места систем реального времени как науки в практическом и теоретическом использовании для решения задач обработки информации и управления.
2		Знания: на уровне воспроизведения: использование программных средств, технических систем для создания систем реального времени.
3		Знания: на уровне понимания: алгоритмов и методов, современных тенденций развития систем реального времени.
4		Умения: теоретические - постановка решения задач систем реального времени.
5		Умения: практические – разработка алгоритмов и программ реализации систем реального времени.
6		Навыки: исследование моделей систем реального времени с использованием стандартных пакетов и различных сред разработки программных продуктов.

Перечисленные РО являются основой для формирования следующих компетенций: (в соответствии с ФГОС ВПО и требованиями к результатам освоения основной образовательной программы (ООП))

N	Шифр	Компетенция
1	ПСК 13	Спосбен и умеет применять математические модели различного вида для исследования процессов функционирования реальных систем

1. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных(ые) единиц(ы), 108 часа(ов).

Модуль	Раздел	Лекции	Практич. занятия	Лаборат. работы	СРС	Всего часов	Всего с экзаменами и курсовыми
Системы реального времени	Особенности систем реального времени	6	0	0	10	16	108
	Аппаратурная среда, устройство связи с объектом	14	0	20	46	80
	Системы реального времени в промышленности и авиации	4	0	0	8	12
Всего		24	0	20	64	108	108

1. Содержание (дидактика) дисциплины

В разделе приводится полный перечень дидактических единиц, подлежащих усвоению при изучении данной дисциплины.

1. Системы реального времени

- 1.1. Основные понятия

- 1.2. Системы «жесткого» реального времени.

- 1.3. Системы «мягкого» реального времени

2. Тенденции развития средств автоматизации как систем реального времени.

- 2.1. Методология планирования производства

- 2.2. Стандартизация средств

- 2.3. Открытость систем

- 2.4. Идеология использования модульных средств

- 2.5. Аутсорсинг

- 2.6. Сквозной доступ к информации

- 2.7. Быстродействующие сетевые магистрали

- 2.8. Сетевые операционные системы

- 2.9. Сетевые СУБД

- 2.10. Открытость прикладных программ: OLE, DDE/NetDDE, COM/DCOM, ActiveX, SQL, ODBC, Intranet

3. SCADA-системы

- 3.1. Компоненты систем контроля и управления

- 3.2. Функциональные возможности

- 3.3. Аппаратно-программная платформа

- 3.4. Открытость SCADA-программ

- 3.5. Стоимостные характеристики

- 3.6. Эксплуатационные характеристики

4. Передача данных

- 4.1. Последовательная передача данных

- 4.2. Синхронная передача данных

- 4.3. Коды данных

- 4.4. Симплексная, дуплексная и полудуплексная передача данных

5. Линии связи

- 5.1. Линии для передачи данных

- 5.2. Способы передачи данных

- 5.3. Стандарты на модемы

- 5.4. Характеристики условий пользования линиями связи

6. Конфигурация сетей

- 6.1. Минимизация затрат на связь

- 6.2. Сеть прямой связи

- 6.3. Вызывная сеть

- 6.4. Системы управления сетями

- 6.5. Объединение цифровых сигналов данных

- 6.6. Техника объединения цифровых сигналов

- 6.7. Частотное разделение

- 6.8. ВременнОе объединение

- 6.9. «Статистический» мультиплексор

- 6.10. Сложные сети

- 6.11. Терминалы смешанного типа – эмуляторы и преобразователи

- 6.12. Коммутация пакетов данных

- 6.13. Коммутация сообщений

- 6.14. Местные (локальные) сети

- 6.15. Объединение речевых каналов и каналов передачи данных в протяженных сетях

- 6.16. Стандарт на интерфейсы связи. MKKT V24

7. Контроль и управление сетями передачи данных

- 7.1. Системы обнаружения ошибок

- 7.2. Стандартизация протоколов

- 7.3. Семиуровневая модель

- 7.4. Перспективы развития стандартов на передачу данных

8. Микропроцессоры в приборах

- 8.1. Программируемые приборы

- 8.2. Основные элементы микропроцессорных систем

- 8.3. Микроконтроллеры

- 8.4. Основные элементы приборов на основе микропроцессоров

- 8.5. Системы сбора данных

- 8.6. Плата УСД

- 8.7. Программирование микропроцессоров

- 8.8. Устройство регистрации данных

9. Интерфейсы

- 9.1. Стандартный интерфейс

- 9.2. Интерфейсы для приборов общего назначения

- 9.3. Интерфейс I2C

- 9.4. Интерфейсы периферийных устройств

- 9.5. Электрическая развязка

- 9.6. Программируемые интерфейсы

10. Промышленные системы реального времени

- 10.1. Промышленные сети

- 10.2. Организация промышленных систем

- 10.3. АСУТП

- 10.4. Классификация АСУТП

11. Системы реального времени в авиации

- 11.1. Требования к СРВ для авиации

- 11.2. Концепция построения СРВ

- 11.3. Критерии для оценки секретности информационных технологий в СРВ

- 11.4. Направления развития СРВ для авиации

1. Лекции

№ п/п	Раздел дисциплины	Объем, часов	Тема лекции	Дидакт. единицы
1	1.1.Особенности систем реального времени	2	Системы реального времени	1.1, 1.2, 1.3
2	1.1.Особенности систем реального времени	2	Тенденции развития средств автоматизации как систем реального времени	2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 2.10
3	1.1.Особенности систем реального времени	2	SCADA-системы	3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6
4	1.2.Аппаратурная среда, устройство связи с объектом	2	Передача данных	4.1, 4.2, 4.3, 4.4
5	1.2.Аппаратурная среда, устройство связи с объектом	2	Линии связи	5.1, 5.2, 5.3, 5.4
6	1.2.Аппаратурная среда, устройство связи с объектом	4	Конфигурация сетей	6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 6.10, 6.11, 6.12, 6.13, 6.14, 6.15, 6.16
7	1.2.Аппаратурная среда, устройство связи с объектом	2	Контроль и управление сетями передачи данных	7.1, 7.2, 7.3, 7.4
8	1.2.Аппаратурная среда, устройство связи с объектом	2	Микропроцессоры в приборах	8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8
9	1.2.Аппаратурная среда, устройство связи с объектом	2	Интерфейсы	9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6
10	1.3.Системы реального времени в промышленности и авиации	2	Промышленные системы реального времени	10.1, 10.2, 10.3, 10.4
11	1.3.Системы реального времени в промышленности и авиации	2	Системы реального времени в авиации	11.1, 11.2, 11.3, 11.4
Итого:		24

1. Практические занятия

№ п/п	Раздел дисциплины	Объем, часов	Тема практического занятия	Дидакт. единицы
Итого:

1. Лабораторные работы

№ п/п	Раздел дисциплины	Наименование лабораторной работы	Наименование лаборатории	Объем, часов	Дидакт. единицы
1	1.2.Аппаратурная среда, устройство связи с объектом	Исследование проводного канала передачи данных	Учебная лаборатория каф.302	12	4.1, 5.2
2	1.2.Аппаратурная среда, устройство связи с объектом	Исследование времени реакции СРВ	Учебная лаборатория каф.302	8	1.2, 1.3, 10.2
Итого:				20

1. Типовые задания

№ п/п	Раздел дисциплины	Объем, часов	Наименование типового задания
1	Особенности систем реального времени	4	Современные SCADA-системы
2	Аппаратурная среда, устройство связи с объектом	6	Расчет максимальной длительности времени передачи данных
3	Системы реального времени в промышленности и авиации	4	Современные системы реального времени в управлении воздушным движением
Итого:		14

1. Курсовые работы и проекты по дисциплине

1. Рубежный контроль

1.1. Системы реального времени