450-4003/01 – Řídicí systémy s počítači (RSsP)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity6
Garant předmětuIng. Zdeněk Slanina, Ph.D.Garant verze předmětudoc. RNDr. Jindřich Černohorský, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
RočníkSemestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení2011/2012
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
C1E65 doc. RNDr. Jindřich Černohorský, CSc.
CER429 Ing. Lukáš Černohorský
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+12

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Po absolvování předmětu bude student umět charakterizovat základní vlastnosti kritických systémů reálného času a ovládat základní strukturované postupy analýza návrhu systémů reálného času. Seznámí se i s moderními trendy v oblasti návrhu a implementace jako jsou objektové postupy, návrhové vzory, komponentní technologie a nástroje vývoje distribuovaných aplikací i problematiku jejich implementace.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Projekt

Anotace

Charakteristika kritických RT systémů. Analýza a návrhu programového vybavení pro řídicí a informační systémy. Strukturované techniky návrhu DFD, Ward Mellor , Mascot, DARTS. Objektově orientované přístupy. Návrhové vzory. Technologie COM. Distribuované systémy a DCE.

Povinná literatura:

Černohorský J. Řídicí systémy s počítači – učební text a návody do cvičení. VŠB-TU Ostrava 2013. Vondrák I. Metody specifikace softwarových systémů pro kombinované a distanční studium. VŠB-TU Ostrava 2005. Erl T. SOA Servisně orientovaná architektura – Kompletní průvodce. 672 s. ComputerPress 2009. ISBN 9788025118863. Kernigham B.W., Rotchie D.M. Programovací jazyk C. 288 s. ComputerPress 2006. ISBN 9788025108970. Mareš A. 1001 tipů a triků pro C# 2010. 416 s. ComputerPress 2011. ISBN 9788025132500. UML. Dostupné online na www.uml.org. RASPBERRY PI. Dostupné online na www.raspberrypi.org. Řídicí systémy s počítači. Stránky předmětu dostupné online v rámci univerzity na http://rc111.vsb.cz/rssp.

Doporučená literatura:

Černohorský,J.: Sylaby k předmětu Řídicí systémy s počítači II. Sylaby na WWW stránkách katedry,2002 Ardence RTX for Windows. Homepage at http://www.ardence.com RTAI - the RealTime Application Interface for Linux from DIAPM. Homepage at https://www.rtai.org RTLinuxFree. Homepage at http://www.rtlinuxfree.com

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Konzultace ve cvičeních. Podmínky udělení zápočtu: Za první projekt minimálně 15 maximálně 20 Za druhý projekt minimálně 15 maximálně 25

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Operační systémy a operační systémy pro řízení v reálném čase. Struktura a funkce operačního systému. Kernel ( jádro OS ), řídící systémy využívající pouze kernel. Operační systém Linux a jeho použití pro řízení v reálném čase. Operační systém RTX pro Windows a jeho použití pro řízení v reálném čase. Přehled technik pro synchronizaci souběžných úloh v multitaskových RT OS - Zákaz přerušení, zamykání, semafor, signál, monitor. Kritické RT-systémy. Plánování úloh v kritických RT systémech Plánování aperiodických úloh:Plánování periodických úloh: Faktor využití procesoru, Frekvenčně monotónní plánování ( RMS - Rate monotonic scheduling ) Strukturované návrhové techniky pro RT systémy, DFD - diagramy datových toků, Metody Yourdona, Ward-Mellora, Mascot Metoda DARTS pro RT systémy a distribuované systémy Techniky objektově orientované analýzy a návrhu: identifikace objektů, specifikace atributů, definice operací a komunikace mezi objekty. Reprezentace vztahů mezi třídami a objekty, modularizace návrhu. Návrhové vzory Návrhové vzory, architektura softwarových systémů Komponentní systémy ,COM, DCOM, OLE, ActiveX , OPC. Distribuované algoritmy a protokoly. Paralelismus a distribuovanost, procesy a komunikační cesty, vlastnosti distribuovaných algoritmů, Architektury distribuovaných systémů. Problém výlučného přístupu a jeho řešení, zprávy a technika časových známek, Lamportův algoritmus, deadlock a jeho detekce, problém detekce. DCE, Middleware, RPC, Klient Server Integrace systémů řízení v průmyslovém podniku - případová studie Projekty: Příklady projektů Analýza, návrh a implementace stavového automatu bankomatu Analýza, návrh a implementace stavového nápojového automatu Analýza, návrh a implementace stavového automatu jednokabinového systému výtahu Analýza, návrh a implementace stavového automatu vícekabinového systému výtahu Analýza, návrh a implementace ovladače displeje pomocí paralelního portu Analýza, návrh a implementace generování PWM signálu na paralelním portu Analýza, návrh a implementace demonstrační a měřicí aplikace pro stanovení některých charakteristických parametrů operačního systému reálného času Analýza, návrh a implementace socketového propojení dvou operačních systémů na různých hardwarových platformách Počítačové laboratoře: Operační systém Linux - seznámení s operačním systémem Operační systém Linux - základní programové prostředky a procesy reálného času Hard real-time rozšíření Linuxu, procesy a signály Operační systém Windows - seznámení s procesy reálného času Hard real-time rozšíření Windows, procesy a signály Vzájemná komunikace mezi procesy Synchronizační mechanismy Vstupní a výstupní operace Ovladače pro bloková a znaková zařízení, síťová zařízení Křížový vývoj aplikací pro Linux a Windows platformu CASE SELECT YOURDON - tvorba DFD schémat STD schémata stavových přechodů Zpracování semestrální úlohy. Zápočet.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2010/2011 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40 (40) 0
                Projekt Projekt 40  0
        Zkouška Zkouška 60 (60) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 30  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 30  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (2602R014) Aplikovaná a komerční elektronika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (1103T031) Výpočetní matematika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku