PředmětyPředměty(verze: 845)
Předmět, akademický rok 2018/2019
   Přihlásit přes CAS
Kybernetizace experimentu I - NEVF127
Anglický název: Experiment Cybernetisation I
Zajišťuje: Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2005 do 2019
Semestr: letní
E-Kredity: 3
Rozsah, examinace: letní s.:2/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Garant: doc. RNDr. Lubomír Přech, Dr.
doc. Mgr. Pavel Kudrna, Dr.
Anotace -
Poslední úprava: T_KEVF (07.05.2005)
Úvod do automatizace hromadného sběru dat a řízení fyzikálních měření a technologických procesů. Analogové filtry. D-A a A-D převodníky. Logické obvody a jejich charakteristiky. Základy regulační techniky. Základy mikroprocesorové techniky. Standardy připojení vnějších zařízení k počítači.
Podmínky zakončení předmětu
Poslední úprava: doc. RNDr. Lubomír Přech, Dr. (06.10.2017)

Předmět je zakončen ústní zkouškou.

Požadavky u zkoušky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.

U zkoušky student dostává typicky 2 dílčí otázky a má 30 min. na přípravu (další doplňující otázky v průběhu zkoušky nejsou vyloučeny).

Literatura
Poslední úprava: T_KEVF (10.05.2004)

1. M.Šícha, M.Tichý, Elektronické zpracování signálů, skripta MFF, Karolinum, 1998.

2. M.Tichý, Elektronika, www skripta, http://lucy.troja.mff.cuni.cz/~tichy/

3. M. Šnorek, Standardní rozhraní PC, Grada, 1992.

Sylabus -
Poslední úprava: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (20.02.2019)
1. Úvod do analogového a číslicového zpracování dat a řízení experimentu
Deterministické a náhodné signály a jejich charakterizace. Základní schéma počítačově řízeného experimentu. Převod neelektrických veličin na elektrický signál a zpět (čidla a akční členy - příklady základních typů). Úprava signálů. Vzorkování, kvantování, spektrum signálu, Nyquistovo kriterium.

2. Analogové filtry
Přehled analogových filtrů - výhody a nevýhody. RC a LC filtry, aktivní filtry. Aplikace filtrů při zpracování signálu.

3. Převodníky analogových a číslicových signálů
Analogový spínač a multiplexer, vzorkovací obvod. Metody převodu D/A - odporové sítě a proudové zdroje, nepřímý převodník s pulzně-šířkovou modulací. Integrační metody převodu A/D - jednoduchá a dvojitá integrace. Pokročilé metody rychlého A/D převodu - převodníky s postupnou aproximací, paralelní převodníky, sigma-delta převodník. Parametry a chyby A/D a D/A převodu.

4. Číselné reprezentace a operace s čísly
Booleova algebra, základní logické operace, parita. Logická funkce a ekvivalentní úpravy jejího zápisu. Dvojková soustava, reprezentace čísel v pevné a pohyblivé řádové čárce, základní aritmetické operace.

5. Logické obvody
Kombinační a sekvenční logika. Shrnutí základních logických obvodů. Základní logické členy, synchronní a asynchronní klopné obvody. Zpožďovací členy, monostabilní a astabilní klopné obvody. Multiplexery, dekodéry, aritmetické obvody, komparátory, generátor parity. Sériové a paralelní posuvné registry, čítače, paměti. Třístavová logika, obvody s otevřeným kolektorem (logické členy "wired-OR"), tvarovače, budiče a přijímače. Synchronní a asynchronní sběrnice, princip "handshake", přenos signálů dvouvodičový (diferenciální) a jednovodičový, proudová smyčka.

6. Základní parametry číslicový integrovaných obvodů (IO)
Mezní, statické a dynamické parametry IO. Logické úrovně, šumová odolnost, vstupní, výstupní a převodní charakteristiky, zatížitelnost, náběh a doběh, zpoždění, předstih a přesah.

7. Základy regulační techniky
Otevřený a uzavřený regulační obvod. Řídící, řízené a poruchové veličiny. Dynamické vlastnosti regulačního obvodu, odezva na jednotkový skok vstupní veličiny, dopravní zpoždění. Regulátory spojité a nespojité. Regulátory proporcionální, integrační, derivační, extremální a jejich kombinace.

8. Základy mikroprocesorové techniky
Základní schéma a princip funkce. Von Neumanova a harwardská architektura. Řadič, instrukce, registry, ALU, rozhraní sběrnice a řízení paměti. Přerušení a přímý přístup do paměti. Jednočipový mikropočítač. Periferní obvody mikroprocesorů - paralelní a sériové porty, čítače, integrované A/D a D/A.

9. Základní standardy připojení vnějších zařízení k počítači
Paralelní sběrnice - EPP. Sériová sběrnice - %RS232, datové a koncové zařízení, nulový modem. Rychlá rozhraní - USB, síťové rozhraní, FireWire.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK