УЧЕБНО- ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН   

Адрес документа:

http://90.189.213.191:4422/temp/forth_shkola/forth_shkola.doc

 

 

 

УЧЕБНО- ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Тематика:  Мониторинговые системы и нанотехнологии. Интеллектуальные сенсоры.

Подраздел темы:  системы программирования на языке FORTH

Цель: получить общие знания и практические навыки  по программированию на языке FORHT( на русском языке звучит форт) для создания  интеллектуальных компьютерных систем управления в операционной системе Windows.

Категория слушателей: специалисты предприятий связи, техники, электромеханики, операторы промышленных объектов, в том числе, люди, стремящиеся получить за короткий период нужные знания и навыки работы в программировании FORTH систем.

Результаты обучения: выпуск готового специалиста, который умеет    устанавливать, редактировать и модифицировать FORHT системы. Получить навыки написания простых программ для управления простых интеллектуальных систем мониторинга и управления.

Срок обучения:  8 недель ( 65 академических часа).

Форма обучения:  без  отрыва от производства.

Режим занятий: 4 академических часа в день,  вторник, пятница в вечернее время с 16ч-21ч  (резервный вариант: среда, суббота в случае форс-мажорных обстоятельств преподавателя или слушателей)  

 

№ недели/день

 

Наименование разделов, дисциплин и тем

 

Всего

час.

В том числе

Лекц

Прк.

Форма контр.

1

2

3

4

5

6

1. неделя

Системы программирования на языке FORTH -ознакомительная часть

1 день

Основные характеристики языка программирования FORTH

Редакторы языка, версии языка, установка и компиляция программ.

Домашнее задание(ДЗ): простейшие программы на языке: таблицы логарифмов, умножения , календари, справочники по системам или  функциям.

4

4

 

 

2 день

 

Разбор ДЗ: анализ алгоритмов и варианты изменения решений.

2

 

2

 

Программирование структуры системы мониторинга на примере измерения температуры цифрового датчика. Однопоточное и много поточное выполнение алгоритма. Особенности потоков - скрытые явные.

Домашнее задание(ДЗ):  программа опроса датчика температур в однопоточном варианте. Реализация и других внешних устройств: опрос фотодатчика или сканирование данных из файла данных объекта по локальной сети.

2

2

 

 

 

 

 

 

2. неделя

Основные блоки программы- потоки, звуки, окна.

1 день

 

Разбор ДЗ: анализ алгоритмов и вариантов  решений.

2

 

2

 

Программирование структур звукового оформления для систем мониторинга. Варианты тревожной сигнализации

ДЗ:  программа опроса датчика температур в однопоточном варианте, добавить звуковую сигнализацию и звуковое текстовое оповещение.

2

2

 

 

2 день

 

Разбор ДЗ: анализ алгоритмов и вариантов  решений.

2

 

2

 

Многопоточное программирование структур оконного интерфейса для систем мониторинга. Варианты окон. Варианты оповещений и сигнализаций с использованием оконного интерфейса.

ДЗ:  программа опроса датчика температур в многопоточном варианте добавить звуковую сигнализацию и звуковое текстовое оповещение.

2

2

 

 

 

 

 

 

3. неделя

Основные блоки программы - порты СОМ,RS-485-482

1 день

 

Разбор ДЗ: анализ алгоритмов и вариантов  решений.

2

 

2

 

Настройка, получение данных от сом-портов. Установка реальных и виртуальных СОМ-портов. Физическое, информационная общность и различие портов СОМ,RS-485-482 Необходимость и достаточность информационных потоков СОМ-портов.

ДЗ: программа проверки СОМ-портов. Алгоритм программы периодической и постоянной проверки обмена информации по СОМ-портам

2

2

 

 

2 день

 

Разбор ДЗ: анализ алгоритмов и вариантов  решений.

2

 

2

 

Программирование устройств использующих связь  СОМ-портов. Программирование запросов на информацию от счетчиков электроэнергии. Программирование запросов с стандарте MODBAS PROABAS.   

ДЗ: программа  получения данных от  счетчиков электроэнергии СЭТ-4ТМ, ПСЧ, Меркурий-230, программа управления для исполнительных устройств серии ISPCON или их аналогов.

2

2

 

 

 

 

 

4. неделя

Основные блоки программы -порты USB

1 день

 

Разбор ДЗ: анализ алгоритмов и вариантов  решений.

2

 

2

 

Программирование шины USB и устройств использующих интерфейс шины: преобразователи usb-com и usb-rs-485.

Отличия алгоритмов опроса шин и портов.

ДЗ: программа получения данных от счетчиков с использованием преобразователей usb-com  и usb-rs-485. Получить возможность считывания данных с физическим отключением-подключением устройств сопряжения.

2

2

 

 

2 день

 

Разбор ДЗ: анализ алгоритмов и вариантов  решений.

2

 

2

 

Программирование много поточности и многозадачности устройств использующих  шины usb. Оценка , расчет и  создание буферов памяти для приема данных. Создание алгоритмов  минимизирующих потери инфорации.

ДЗ: Программа получения данных от устройств по  шниы USB с большим уровнем помех.

2

2

 

 

 

5. неделя

Основные блоки программы - порты TCP-IP

1 день

 

Разбор ДЗ: анализ алгоритмов и вариантов  решений.

2

 

2

 

Подключение  компьютеров  в единую систему сбора данных по протоколу TCP-IP, Программный доступ. Уровни доступа. Защита операционной системы  Windows. Алгоритм программы обмена. Средства доступа существующие. Программы Radmin.exe  Team Viewer VCN.  Настройка, изучение обмена.

ДЗ:  Установить, настроить, удалить  программы удаленного управления на 2-3 компьютерах. Настройка удаленного обмена с использованием виртуальной машины Windows.

2

2

 

 

2 день

 

Разбор ДЗ: анализ алгоритмов и вариантов  решений.

2

 

2

 

Программирование TCP-IP обмена данных. Создание точек соединения - термин - "сокет". Программа обмена данных по "сокетам".  Алгоритм обмена данных между компьютерами с использованием "сокетов".

ДЗ: Написать программу обмена  данных по "сокетам" между  двумя компьютерами при условии обрыва и восстановления  сетевого обмена. Информация не должна быть потеряна. 

2

2

 

 

 

 

6 неделя

Основные блоки программы - проверочные и имитационные методы

1 день

 

Разбор ДЗ: анализ алгоритмов и вариантов  решений.

2

 

2

 

Программирование использования других "программных продуктов". Методы "заимствования" других программ. Использование исходных кодов. Использование исполняемых модулей. Понятие авторского права. Способы и методы защиты авторских прав программных продуктов.

ДЗ: Программно защитить свой программный продукт. Исполняемая программа должна работать при определенных условиях. Защищаться от имитации. Проверять уровень доверия пользователя. Использовать парольную проверку.

2

2

 

 

2 день

 

Разбор ДЗ: анализ алгоритмов и вариантов  решений.

2

 

2

 

Методы имитационного моделирования. Формирования случайностей. Оценка случайностей. Оценка времени на подбор паролей. Применение имитационных  режимов в работе систем управления.

ДЗ: в программе мониторинга температур и сбора данных счетчиков электроэнергии ввести режим имитации данных

2

2

 

 

 

 

7

неделя

Основные блоки программы - алгоритмы управления

1 день

 

Разбор ДЗ: анализ алгоритмов и вариантов  решений.

2

 

2

 

Алгоритм управления. Цикл управления. Алгоритм "мини-макса". Алгоритм управления термостата-холодильника.  Условия входа и выхода из цикла управления. Понятие и оценка "время реакции".  

ДЗ: в программе мониторинга температур ввести режим управления на исполнительный механизм.

2

2

 

 

2 день

 

Разбор ДЗ: анализ алгоритмов и вариантов  решений.

2

 

2

 

Программы управления циклом производства. Понятие "человеческого фактора". Минимизация рисков.  Программные методы уменьшения риска. Защита "от дурака" в программах.

ДЗ: провести модернизацию программы управления, так что бы нельзя было не удалить, не изменить, не прервать алгоритм управления.

2

2

 

 

 

 

8. неделя

Подведение итогов

1 день

 

Разбор ДЗ: анализ алгоритмов и вариантов  решений.

2

 

2

 

Анализ задачи и системный подход при написании программ. Понятие коллективной работы программистов. Сдача программного продукта пользователю. Поддержка программного продукта. Модернизация и расширение. Оценка труда программиста и стоимости программного продукта. Договорные отношения работодателя и программиста. Риски работодателя и программиста.

ДЗ: провести модернизацию программы управления, так что бы все необходимое для дальнейшего расширения содержалось в исполняемом модуле.

 

 

 

 

2 день

 

Разбор ДЗ: анализ алгоритмов и вариантов  решений.

 

2

 

2

 

 Анализ открытых и закрытых систем программирования. Принцип исходного кода. Подведение итогов обучения.

Выставление оценок.

2

 

2

 

 

 

Заключительная часть

1

1

 

 

 

Итого:

65

33

32

 

 

Справочные материалы:

·        Материал из Википедии — свободной энциклопедии  FORTH

·        История создания - ссылка

·        Версия языка  -  описание, методы, версии  - http://www.forth.ru/

·        Версия языка -  для графических приложений - http://mgw.narod.ru/doc.htm

·        Сообщества  - http://my.opera.com/forth/blog/get-going

·        Версия для скачивания используемая в обучении - ссылка

·        Сайт автора курса по использованию языка  - http://www.shabronov.narod.ru/

 

Подготовил 5-2-2015

Шабронов Андрей Анатольевич тс. 913-905-8839 e-mail  shabronov@ngs.ru

Ред. 2017-7-22 "оживляж" фона