Рабочая программа для студентов III курса специальностей
| Вид материала | Рабочая программа |
- Рабочая программа для студентов II, III курса очно-заочной (вечерней) формы обучения, 239.73kb.
- Тематический план, рабочая программа и методические рекомендации к семинарским занятиям, 755.58kb.
- Рабочая программа для студентов III курса идпо специальности «Финансы и кредит», 358.84kb.
- Тематический план, рабочая программа и методические рекомендации к семинарским занятиям, 755.41kb.
- Рабочая программа для студентов III курса идпо специальности «Финансы и кредит», 385.78kb.
- Рабочая программа и задание на курсовой проект с методическими указаниями для студентов, 301.25kb.
- Рабочая программа курса "архитектура компьютера и операционные системы " (специальность, 189.16kb.
- Рабочая программа элективного курса по логике «Основы логики» для специальностей для, 135.86kb.
- Рабочая программа, методические указания и контрольные задания для студентов всех специальностей, 707.03kb.
- Рабочая программа, методические указания и контрольные задания для студентов всех специальностей, 760.87kb.
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
________________________________________________________________
| Одобрено кафедрой «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте» | Утверждено деканом факультета «Управление процессами перевозок» |
ТЕОРИЯ ДИСКРЕТНЫХ УСТРОЙСТВ
АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
Рабочая программа
для студентов III курса
специальностей
190402 АВТОМАТИКА, ТЕЛЕМЕХАНИКА И СВЯЗЬ
НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ (АТС),
101800 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ (ЭНС)
Москва – 2007
Программа разработана на основании примерной учебной программы дисциплины, составленной в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки инженера по специальностям 190402 "Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте" и 101800 "Электроснабжение железных дорог".
Составители - канд. техн. наук, доц. Ю.Г. Боровков,
доц. С.П. Коряковцев,
ст. преп. Н.Б.Панкратова
Курс III
Всего часов 108 ч
Лекционные занятия - 12 ч
Практические занятия - 4 ч
Контрольные работы – 1(количество)
Самостоятельная работа - 77 (ч)
Экзамены – 1(количество)
Зачет – 1 (количество)
Российский государственный открытый технический университет путей сообщения, 2007
1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
1.1. Цель преподавания дисциплины - изложение основ теории анализа и синтеза дискретных устройств, применяемых при автоматизации технологических процессов железнодорожного транспорта и объяснение принципов построения безопасных дискретных устройств железнодорожной автоматики и телемеханики.
Во время обучения студент получает теоретические и практические знания по логическим дискретным элементам железнодорожной автоматики и телемеханики и методам синтеза на их основе дискретных устройств автоматики широкого применения. Это достигается с помощью лекций, практических занятий в лабораториях с использованием современного оборудования, выполнения контрольной работы и самоподготовки студента.
1.2. Задачи изучения дисциплины. Изучив дисциплину, студент должен:
1.2.1. Знать:
- основные понятия и законы булевой алгебры логики;
- теорию абстрактного и структурного синтеза комбинационных и конечных автоматов;
- основы теории алгоритмов и элементы дискретных микропроцессорных устройств.
1.2.2. Уметь:
- составлять структурные формулы дискретных устройств автоматики и осуществлять их преобразование с использованием различных базисов;
- производить минимизацию функций алгебры логики, заданных в совершенных нормальных формах;
- на практике применять полученные знания для технического синтеза конкретных дискретных устройств автоматики и телемеханики;
1.2.3. Иметь представление:
- о средствах, с помощью которых можно описывать функционирование специализированных дискретных устройств автоматики и телемеханики;
- о том, как производится анализ, синтез и оптимизация структуры дискретных устройств;
- о современных тенденциях в области построения безопасных дискретных устройств железнодорожной автоматики и телемеханики.
2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Программа по дисциплине "Теория дискретных устройств автоматики и телемеханики" для удобства пользования представлена в виде перечня тем, каждая из которых объединяет логически завершенный материал. По каждой теме указаны соответствующие разделы литературы.
2.1. Введение. История развития и применения теории дискретных устройств. Дискретные устройства железнодорожной автоматики и телемеханики и их специфика. Роль отечественных ученых в разработке теоретических основ анализа и синтеза дискретных устройств.
[1, предисловие; 2, гл.1]
2.2. Основные понятия теории дискретных устройств. Дискретное время и дискретная информация. Классификация дискретных устройств. Задачи анализа и синтеза дискретных устройств. Характеристики релейно-контактных и бесконтактных элементов дискретных устройств.
[1, гл.1; 2, гл.1 и 3]
2.3. Функции алгебры логики. Логические операции и логические элементы. Техническая реализация логических элементов. Понятие булевой функции. Элементарные функции алгебры логики (ФАЛ). Способы задания ФАЛ. Полные системы функций. Понятие о базисе. Базис И, ИЛИ, НЕ. Основные законы алгебры логики. Нормальные формы ФАЛ. Базисы И-НЕ и ИЛИ-НЕ. Минимизация функций алгебры логики.
[1, гл.2; 2, гл.4, 5 и 6]
2.4. Синтез комбинационных автоматов. Синтез контактных схем. Синтез комбинационных автоматов на бесконтактных логических элементах в базисах И-НЕ и ИЛИ-НЕ. Синтез комбинационных автоматов специального назначения (дешифраторов, шифраторов, мультиплексоров, сумматоров и т.д.). Состязания в комбинационных устройствах. Быстродействие комбинационных устройств. Структурный анализ комбинационных автоматов.
[1, гл.3; 2, гл.7]
2.5. Дискретные автоматы с памятью. Понятие конечного автомата. Способы задания синхронного автомата. Способы задания асинхронного автомата. Полностью и неполностью определенные автоматы. Абстрактный синтез дискретных автоматов с памятью.
[1, гл.4; 2, гл.8 и 9]
2.6. Структурный синтез дискретных автоматов с памятью. Алгоритм структурного синтеза. Синтез автомата с памятью. Элементы памяти и их техническая реализация. Регистры памяти. Двоичные счетчики и их применение. Распределители импульсов.
[1, гл.4; 2, гл.10]
2.7. Микропроцессорные дискретные устройства. Общие понятия о микропроцессоре (МП). Основные характеристики МП. Архитектура МП. Общие понятия о микро-ЭВМ. Типовые серии интегральных микросхем для синтеза микропроцессорных дискретных устройств.
[6, гл.1 и 2]
2.8. Дискретные устройства с исключением опасных отказов. Понятие об опасном отказе. Опасные отказы в комбинационных схемах. Опасные отказы в логических схемах с памятью. Логические элементы безопасных систем железнодорожной автоматики и телемеханики. Принципы построения надежных и безопасных дискретных устройств.
[1, гл.8]
3. ВИДЫ РАБОТ С РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ВРЕМЕНИ
Курс 3 Семестры 5 и 6
Всего часов 108 (ч)
Лекционные занятия - 12 (ч)
Практические занятия - 4 (ч)
Контрольные работы – 1 (количество)
Самостоятельная работа - 77 (ч)
Экзамены - 1 (количество)
Зачет – 1 (количество)
4. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛЕКЦИОННЫХ ЗАНЯТИЙ
| № п/п | Наименование темы | Количество часов |
| 1 | Дискретные устройства железнодорожной автоматики и телемеханики и их специфика. Роль отечественных ученых в разработке теоретических основ анализа и синтеза дискретных устройств. Классификация дискретных устройств. Задачи анализа и синтеза дискретных устройств. | 2 |
| 2 | Логические операции и логические элементы. Элементарные функции алгебры логики (ФАЛ). Способы задания ФАЛ. Понятие о базисе. Базис И, ИЛИ, НЕ | 2 |
| 3 | Основные законы алгебры логики. Нормальные формы ФАЛ. Минимизация функций алгебры логики. | 2 |
| 4 | Синтез контактных схем. Синтез комбинационных автоматов на бесконтактных логических элементах в базисах И-НЕ и ИЛИ-НЕ. Структурный анализ комбинационных автоматов. | 2 |
| 5 | Способы задания синхронных и асинхронных автоматов. Абстрактный синтез дискретных автоматов с памятью. Алгоритм структурного синтеза автомата с памятью. | 2 |
| 6 | Понятие об опасном отказе. Опасные отказы в комбинационных и логических схемах с памятью. Принципы построения надежных и безопасных дискретных устройств. | 2 |
5. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ, КОТОРЫЕ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ПРОРАБОТАТЬ САМОСТОЯТЕЛЬНО
1. История развития и применения теории дискретных устройств.
2. Дискретное время и дискретная информация. Характеристика релейно-контактных и бесконтактных элементов дискретных устройств.
3. Техническая реализация логических элементов. Понятие булевой алгебры. Полные системы функций. Базисы И-НЕ и ИЛИ-НЕ.
4. Синтез комбинационных автоматов специального назначения (дешифраторов, шифраторов, мультиплексоров, сумматоров и т.д.). Состязания в комбинационных устройствах. Быстродействие комбинационных устройств.
5. Понятие конечного автомата. Полностью и неполностью определенные автоматы.
6. Синтез автомата с памятью. Элементы памяти и их техническая реализация. Регистры памяти. Двоичные счетчики и их применение. Распределители импульсов.
7. Общие понятия о микропроцессоре (МП). Основные характеристики и архитектура МП. Общие понятия о микро-ЭВМ. Типовые серии интегральных микросхем для синтеза микропроцессорных дискретных устройств.
8. Логические элементы безопасных систем железнодорожной автоматики и телемеханики.
6. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
1. Синтез комбинационных автоматов специального назначения - 2 ч.
2. Абстрактный и структурный синтез конечных автоматов - 2 ч.
7. ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
7.1. Обязательная литература
1. Сапожников В.В., Кравцов Ю.А., Сапожников Вл.В. Теория дискретных устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Учеб. для вузов ж.-д. трансп./Под ред. В.В. Сапожникова, 2-е изд., перераб. и доп.-М.:УМК МПС России, 2001.-312 с.
7.2. Рекомендуемая литература
2. Шалягин Д.В. Теоретические основы автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте:Ч.1. Дискретные автоматы.- М.: РГОТУПС, 1998.-144 с.
3. Сапожников В.В., Кравцов Ю.А., Сапожников Вл.В. Теоретические основы железнодорожной автоматики и телемеханики: Учебник для вузов/Под ред. В.В. Сапожникова. М.: Транспорт, 1995.- 320 с.
4. Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах.- М.:Радио и связь, 1990.
5. Шоломов Л.А. Основы теории дискретных логических и вычислительных устройств.- М.: Наука, 1980.
6. Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. – М.: Энергия, 1974
7. Тутевич В.Н. Телемеханика: Учеб. для вузов,- М.: Высш. Школа, 1985.
8.