450-4003/03 – Řídicí systémy s počítači (RSsP)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity5
Garant předmětuIng. Zdeněk Slanina, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Zdeněk Slanina, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
SLA77 Ing. Zdeněk Slanina, Ph.D.
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

Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny

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: 2015/2016 zimní semestr, platnost do: 2019/2020 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40  20
        Zkouška Zkouška 60  30
Rozsah povinné účasti: - odevzdání a obhajoba všech částí projektu - 50% účasti na cvičeních

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
V - ECTS - mgr. 2019/2020 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - mgr. 2018/2019 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok