У твърдил: …………………..
Декан
/проф. дфн Ал. Драйшу/
Дата .............................
СОФИЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ “СВ. КЛИМЕНТ ОХРИДСКИ”
Специалност: (код и наименование)
МЕДИЦИНСКА ФИЗИКА
УЧЕБНА ПРОГРАМА
Дисциплина: ИНФОРМАЦИОННИ ТЕХНОЛОГИИ (ДИРЕКТНА И МРЕЖОВА КОМУНИКАЦИЯ) Преподавател: доц. д-р И. Русинов; гл. ас. д-р Б. Павлов
Асистент: преподавател от катедра „Атомна физика”
Учебна заетост
|
Форма
|
Хорариум
|
Аудиторна заетост
|
Лекции
|
45
|
Семинарни упражнения
|
|
Практически упражнения (хоспетиране)
|
30
|
Обща аудиторна заетост
|
|
Извънаудиторна заетост
|
Реферат
|
|
Доклад/Презентация
|
|
Научно есе
|
|
Курсов учебен проект
|
|
Учебна екскурзия
|
|
Самостоятелна работа в библиотека или с ресурси
|
105
|
|
|
|
|
|
|
|
Обща извънаудиторна заетост
|
105
|
ОБЩА ЗАЕТОСТ
|
180
|
Кредити аудиторна заетост
|
2,5
|
Кредити извънаудиторна заетост
|
3,5
|
ОБЩО ЕКСТ
|
6,0
|
№
|
Формиране на оценката по дисциплината1
|
% от оценката
| -
|
Workshops {информационно търсене и колективно обсъждане на доклади и реферати)
|
| -
|
Участие в тематични дискусии в часовете
|
| -
|
Демонстрационни занятия
|
| -
| Посещения на обекти |
| -
| Портфолио |
| -
| Тестова проверка |
10
| -
| Решаване на казуси |
| -
| Текуша самостоятелна работа /контролно |
| -
| Лабораторни упражнения |
20
| -
| Домашни задачи |
10
| -
| Курсова задача |
20
| -
| Изпит |
40
|
Анотация на учебната дисциплина:
|
Компютризираните системи за натрупване и обработка на данни и управление на процеси се прилагат широко, като микропроцесорната техника намира място по целия тракт от предния край, където са разположени датчиците/детекторите и управляващите елементи на системата до крайния компютър, в който се събира и обработва информацията. Курсът е предназначен за специалност Медицинска физика и цели да запознае студентите с някои апаратни и програмни средства, използвани при изграждането на разнообразни интерфейси между микрокомпютрите и измервателната и управляваща апаратура. Разглеждат се елементи на информатиката, изучават се типовата архитектура на персоналния компютър, микропроцесора и микроконтролера, методите за обработка и преобразуване в цифров вид на аналоговите сигнали, принципите и разпространените стандарти за предаване на аналогови и цифрови сигнали между електронните блокове и на по-големи разстояния, стандартите за паралелен и сериен обмен на цифрови данни, архитектурата на информационните мрежи и др.
|
Предварителни изисквания: |
Като предварително изискване към студентите се счита успешното вземане на курса по Основи на електрониката.
|
Очаквани резултати:
|
Целта е студентите-експериментатори да придобият нужната основа за самостоятелна работа в тази област.
|
Учебно съдържание
№
|
Тема:
|
Хорариум
|
1
|
Увод. Системи за събиране на данни и контрол на процеси.
|
1
|
2
|
Операционни системи. Базова входно-изходна система на персоналния компютър. Функции и прекъсвания. Понятие за системни извиквания.
|
4
|
3
|
Езици за програмиране. Комуникация с портовете, програмиране на ниско, средно и високо ниво. Софтуерни драйвери и понятие за видове устройства.
|
4
|
4
|
Цифрово кодиране на данните. Плаваща запетая. Препълване. Прав обратен, допълнителен код. Код на Грей. BCD, 7-сегментен и ASCII код. Логически функции и схеми.
|
2
|
5
|
Микропроцесорна архитектура. Фамилия микропроцесори на INTEL. Програмен модел. Регистри. АЛУ. Информационни шини. Машинен цикъл. Памет и видове адресиране. Набор машинни инструкции. Асемблер. Стек. Система за прекъсвания.
|
4
|
6
|
Архитектура на персоналния компютър. Елементи на дънната платка. ROM и RAM памети, чипсет, шини, портове, периферни устройства.
|
2
|
7
|
Микроконтролери. RISC архитектура. Машинни инструкции. Периферни устройства и обмен на данни между интегралните схеми.
|
3
|
8
|
Датчици. Аналогова обработка на сигналите. Измерване на температура, газов състав, налягане и др. Предаване на аналогови сигнали по дълги линии.
|
4
|
9
|
Аналогово-цифрови преобразуватели (АЦП): Основни видове и характеристики. Цифрово-аналогови преобразуватели (ЦАП). Цифрова обработка на сигналите.
|
3
|
10
|
Предаване на цифрови сигнали по дълги линии. TTL, ECL, PECL, NIM, LVDS, GTL, BTL, RS-232, RS-422/423, RS-485 стандарти. Оптическа връзка. Драйвери и приемници. Съгласуване.
|
4
|
11
|
Интерфейси за събиране на данни и контрол на процеси (контакт-интерфейс, 4-20мА токов кръг, SPI, I2C, LIN, USART, CAN).
|
3
|
12
|
Принципи на модулно изграждане на сложни автоматизирани измервателни системи. Архитектура и типови електронни модули в системите NIM, CAMAC, VME, VXI и др.
|
3
|
13
|
Компютърни мрежи. Структура и топология. Протоколи за обмен. Физическа пренасяща среда и апаратни ресурси.
|
3
|
14
|
Стандартни компютърни интерфейси (RS-232C, USB2.0, Centronix, Firewire, Ethernet). Преход между стандартите. Понятие за безжични интерфейси (IrDA, Bluetooth, , Wi-Fi, безжичен USB и др.)
|
4
|
15
|
Сравнение между различните интерфейси за пренос на данни.
|
1
|
Учебно съдържание - упражнения
№
|
Тема:
|
Хорариум
|
1
|
Основи на системното програмиране в Linux/UNIX среда.
Достъп до файлове и устройства,чрез системни извиквания. Управление на входно/изходните портове чрез програма на език от високо ниво.
|
4
|
2
|
Включване на асемблерси код в програмни езици от високо ниво. Програмиране на асемблер за персонален компютър. Функции на базовата входно-изходна система на персоналния компютър
|
4
|
3
|
Програмиране на микроконтролер. Примерни приложения: измерване на напрежение и температура , цифрова индикация.
|
8
|
4
|
Изграждане на серийна връзка за обмен на данни между персонален компютър и устройство по стандарта RS- 232C.
|
6
|
5
|
Изграждане на серийна връзка за обмен на данни между персонален компютър и устройство по стандарта USB2.0.
|
6
|
6
|
Модулна система за сложни автоматизирани измервания.
|
2
|
Конспект за изпит
№
|
Въпрос
|
1
|
Предмет на информационните технологии. Системи за събиране на данни и контрол на процеси.
|
2
|
Операционни системи. Базова входно-изходна система на персоналния компютър. Функции и прекъсвания. Понятие за системни извиквания.
|
3
|
Езици за програмиране. Комуникация с портовете, програмиране на ниско, средно и високо ниво. Софтуерни драйвери и понятие за видове устройства.
|
4
|
Цифрово кодиране на данните. Плаваща запетая. Препълване. Прав обратен, допълнителен код. Код на Грей. BCD, 7-сегментен и ASCII код. Логически функции и схеми.
|
5
|
Микропроцесорна архитектура. Фамилия микропроцесори на INTEL. Програмен модел. Регистри. АЛУ. Информационни шини. Машинен цикъл. Памет и видове адресиране. Набор машинни инструкции. Асемблер. Стек. Система за прекъсвания.
|
6
|
Архитектура на персоналния компютър. Елементи на дънната платка. ROM и RAM памети, чипсет, шини, портове, периферни устройства.
|
7
|
Микроконтролери. RISC архитектура. Машинни инструкции. Периферни устройства и обмен на данни между интегралните схеми.
|
8
|
Датчици. Аналогова обработка на сигналите. Измерване на температура, газов състав, налягане и др. Предаване на аналогови сигнали по дълги линии.
|
9
|
Аналогово-цифрови преобразуватели (АЦП): Основни видове и характеристики. Цифрово-аналогови преобразуватели (ЦАП). Цифрова обработка на сигналите.
|
10
|
Предаване на цифрови сигнали по дълги линии. TTL, ECL, PECL, NIM, LVDS, GTL, BTL, RS-232, RS-422/423, RS-485 стандарти. Оптическа връзка. Драйвери и приемници. Съгласуване.
|
11
|
Интерфейси за събиране на данни и контрол на процеси (контакт-интерфейс, 4-20мА токов кръг, SPI, I2C, LIN, USART, CAN).
|
12
|
Принципи на модулно изграждане на сложни автоматизирани измервателни системи. Архитектура и типови електронни модули в системите NIM, CAMAC, VME, VXI и др.
|
13
|
Компютърни мрежи. Структура и топология. Протоколи за обмен. Физическа пренасяща среда и апаратни ресурси.
|
14
|
Стандартни компютърни интерфейси (RS-232C, USB2.0, Centronix, Firewire, Ethernet). Преход между стандартите. Понятие за безжични интерфейси (IrDA, Bluetooth, , Wi-Fi, безжичен USB и др.)
|
15
|
Сравнение между различните интерфейси за пренос на данни.
|
Библиография
Основна:
-
PC сервизен справочник (в 4 тома), К. Дембовски, София, Техника 2000.
-
Второ поколение (16 разредни персонални компютри), Зл. Александрова, К Тодоров и колектив, София, Техника 1991.
-
Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC, У. Томпкинс и Д. Уебстър, ред., Москва, МИР 1992.
-
Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, ХТ и АТ, Р. Джордейн, Москва, Финансы и статистика 1992.
-
Микропроцессоры и микрокомпьютеры. Вводны курс, Д Гивоне и Р. Россер, Москва, МИР 1983.
-
Справочник по персонални компютри, К. Боянов, ред., София, Техника 1988.
-
Курс цифровой электроники (в 4 тома), Й. Янсен , Москва, МИР 1987.
-
Фамилия INTEL 8086/8088, Д. Горслайн, София, Техника 1990.
-
С++ в примери, Стийв Донован, София, СофияПрес, 2007
Допълнителна:
-
Искусство схемотехники (в три тома), Хоровиц и Хилл, Москва, МИР 1993.
-
Електроника за експерименти и изследвания, Брайън Джоунс, София, Техника 1991.
-
Приложения на аналоговите интегрални схеми, Сидни Соклоф, София, Техника 1990.
Дата: Съставил:
Сподели с приятели: |
