Počítačové systémy

Přednášející:

Jiří Bayer, Pavel Píša

Cvičící:

Jiří Bayer, Pavel Mezera, Pavel Píša, Martin Samek, Ondřej Špinka

Předmět zajišťuje:

katedra řídicí techniky

Anotace:

Je úvodním předmětem do oblasti počítačové podpory měření a řízení v reálném čase. Předmět se zabývá zejména přístrojovou (HW) oblastí výpočetní techniky tj. strukturou, funkcí a vlastnostmi počítačových systémů a podsystémů, jejich modifikacemi, základními programovými (SW) prostředky počítače, připojením na řízený proces, zvláštnostmi počítačových systémů pro práci v reálném čase a profesionálními prostředky počítačového řízení technologických procesů. Další podrobnosti najdete na webové stránce předmětu: http://dce.felk.cvut.cz/pos/

Požadavky:

logické systémy, elektronické systémy

Osnova přednášek:

1.Architektura počítače, struktura, organizace a podsystémy. Zobrazení a přenos informace v počítači.

2.Operační a paměťový podsystém. CPU, modifikace architektury (RISC, CISC), vnitřní a vnější paměti.

3.Vstupní a výstupní podsystém počítače, řízení vstupů a výstupů. Periferie, řadič periferie.

4.Počítačový systém, technické a organizační prostředky. Přerušovací systém, obvody reálného času.

5.Sítě procesorů, paralelní systémy, propojovací sítě, netradiční řízení. Topologie, komunikace.

6.Sítě počítačů, topologie sítí, komunikace. Sítě typu LAN, MAN, WAN, sítě řídicích počítačů.

7.Mnohaúrovňová organizace počítače, virtuální počítač. Konvenční a mikroprogramová úroveň počítače

8.Úroveň operačního systému počítače. Virtuální instrukce, virtuální paměť. Správci OS.

9.Mikroprocesorové prostředky, realizační platformy. Aktuální přehled, vývojové trendy.

10.Mikroprocesorové prostředky INTEL, systémy I x86, Pentium, . Vlastnosti, použití, trendy.

11.Mikroprocesorové prostředky MOTOROLA, systémy M68xxx, . Vlastnosti, použití, trendy.

12.Mikroprocesorové prostředky. Procesory pro vestavěné aplikace ARM, 683xx, ColdFire, .

13.Standardní systémové a I/O sběrnice počítačových systémů (ISA, PCI, SCSI, VME,.)

14.Prostředky pro styk s technologickým procesem, analogové a diskrétní I/O, sběr a zpracování dat.

Osnova cvičení:

1.Program cvičení, bezpečnost, provozní řád, řízení v reálném čase (RT). OS Linux - Úloha 1.

2.Charakteristika a práce v OS Linux, základy programování v jazyku C.

3.Úloha 2 - Procesy, signály.

4.Úloha 3 - Vlákna

5.Úloha 4 - Sockety

6.Úloha 5 - Seriová komunikace

7.Rezerva úloh 1 - 5.

8.Zadání hlavní úlohy - regulace otáček a polohy motoru. Snímání pomocí IRC, generování PWM, vizualizace.

9.Test. 3 teoretické otázky z témat probíraných na cvičení a praktická část ve formě programu.

10.Samostatné řešení hlavní úlohy.

11.Samostatné řešení hlavní úlohy.

12.Samostatné řešení hlavní úlohy.

13.Odevzdání hlavní úlohy, opravný test.

14.Zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

1.Bayer a kol. Počítače pro řízení skripta ČVUT 2002

2.Blatný a kol. Číslicové počítače SNTL 1980

3.Niederlinski Číslicové systémy pro řízení technologických procesů SNTL 1984

4.Tanenbaum Structured Computer Organisation Prentice Hall 1978

5.Tanenbaum Computer Networks Prentice Hall 1988

6.Firemní literatura INTEL, MOTOROLA, ATMEL,

7.Odkazy na internetové stránky

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+6

Typ cvičení: l

Předmět je nabízen také v anglické verzi.

Stránky předmětu: http://support.dce.felk.cvut.cz/e-kurzy/course/view.php?id=23

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Společný plán- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Výpočetní technika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Elektronika a sdělovací technika - strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Kybernetika a měření- strukturované studium (povinný předmět, volitelný předmět odborný)
• Silnoproudá elektrotechnika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)