Приложение к распоряжению ректора АГТУ № 32 от 13.03. 2014 г. УТВЕРЖДАЮ

Приложение
к распоряжению ректора АГТУ № 32 от 13.03. 2014 г.
УТВЕРЖДАЮ
Директор института ИИТиК
профессор ___________ Квятковская И.Ю.
(подпись, печать)
«____» _____________ 2014 г.
ПРОГРАММА
ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В АСПИРАНТУРУ
по направлению 09.06.01 – «Информатика и вычислительная техника»
Направленность «Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления»
I. Общие положения
Программа разработана в соответствии с Федеральным законом «Об образовании в
Российской Федерации» №273-ФЗ от 29.12.2012 г. и предназначена для лиц, поступающих
в аспирантуру по направлению 09.06.01 – «Информатика и вычислительная техника»,
направленности «Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления».
Вступительный экзамен служит средством проверки базовых знаний по данной
специальности. Программа состоит из вопросов к экзамену, аннотаций ответов к ним и
рекомендуемой литературы.
Экзамен проводится устно, по билетам. Подготовка к ответу может включать работу
над кратким конспектом ответа. На вступительном экзамене на подготовку к ответу
поступающему в аспирантуру отводится не менее 45 минут. Обязательны устные вопросы
по билету, которые позволяют выявить уровень владения материалом. Оценки
выставляются по пятибалльной системе.
II. Вопросы к вступительному экзамену
Раздел 1. Технические средства получения информации. Преобразовательные
элементы и устройства.
1.1. Датчики. Назначение, основные типы датчиков и физические принципы действия.
1.2. Датчики механических величин (линейных и угловых перемещений, скорости,
ускорений, давлений и напряжений). Назначение и физические принципы действия.
1.3. Тензочувствительные элементы, интегральные тензопреобразователи. Назначение и
физические принципы действия.
1.4. Средства
измерения
температуры,
напряженности
магнитного
поля.
Термоэлектрические преобразователи. Физические принципы действия.
1.5. Средства измерения температуры, напряженности магнитного поля. Терморезисторы.
Физические принципы действия.
1.6. Средства измерения температуры, напряженности магнитного поля. Термопары.
Физические принципы действия.
1.7. Средства измерения температуры, напряженности магнитного поля. Датчики Холла.
Физические принципы действия.
1.8. Средства
измерения
температуры,
напряженности
магнитного
поля.
Магниторезисторы. Физические принципы действия.
1.9. Средства
измерения
температуры,
напряженности
магнитного
поля.
Магнитотранзисторы. Физические принципы действия.
1.10. Средства измерения температуры, напряженности магнитного поля. Магнитные
варикапы. Физические принципы действия.
1.11. Средства
измерения
температуры,
напряженности
магнитного
поля.
Магниточувствительные интегральные схемы. Физические принципы действия.
1.12. Интерферометрические, дифракционные и волоконно-оптические датчики.
Назначение и физические принципы действия.
1.13. Ультразвуковые датчики. Назначение и физические принципы действия
1.14. Пьезорезонансные датчики. Назначение и физические принципы действия
1.15. Акустооптические преобразователи и спектроанализаторы. Назначение и физические
принципы действия
1.16. Интеллектуальные датчики. Назначение и физические принципы действия
1.17. Основы теории погрешности и чувствительности преобразователей.
1.18. Методы математического описания чувствительности и точности средств
преобразования.
1.19. Устройства приема информации оптического излучения (инфракрасного, видимого,
ультрафиолетового диапазонов). Назначение и физические принципы действия
1.20. Многоэлементные фотоприемники, матрицы на приборах с зарядовой связью,
вакуумные и газонаполненные фотоэлементы. Назначение и физические принципы
действия
1.21. Устройства ввода и вывода дискретных и число-импульсных сигналов. Устройства
гальванической развязки. Назначение и физические принципы действия.
Раздел 2. Источники электропитания вычислительной и телекоммуникационной
техники
2.1. Основные параметры и характеристики источников питания, основные пути
обеспечения их высоких эксплуатационных показателей.
2.2. Стабилизаторы напряжения линейного типа. Принципы построения. Основные
характеристики и параметры. Пути и методы повышения эксплуатационных показателей.
2.2. Стабилизаторы напряжения параметрического типа. Принципы построения. Основные
характеристики и параметры. Пути и методы повышения эксплуатационных показателей.
2.2. Стабилизаторы напряжения и тока с обратной связью. Принципы построения.
Основные характеристики и параметры. Пути и методы повышения эксплуатационных
показателей.
2.3. Импульсные стабилизаторы напряжения. Принципы построения, основные
характеристики.
2.4. Преобразователи постоянного напряжения в переменное. Принципы построения и
характеристики.
2.5. Эталонные источники напряжения и тока. Назначение и физические принципы
действия
2.6. Интегральное исполнение источников электропитания. Состояние и перспективы
развития.
2.7. Источники бесперебойного питания. Принципы построения и характеристики.
2.8. Преобразователи постоянного напряжения в переменное. Принципы построения и
характеристики.
2.9. Усилители: импульсные, широкополосные, операционные. Основные характеристики
и параметры. Особенности анализа и проектирования.
2.10. Усилители: резонансные, полосовые, селективные. Основные характеристики и
параметры. Особенности анализа и проектирования.
2.11. Усилители: Усилители постоянных сигналов. Основные характеристики и
параметры. Особенности анализа и проектирования.
Раздел 3. Технические средства приема, преобразования, передачи, обработки,
хранения измерительной и управляющей информации и выработки управляющих
воздействий.
3.1. Магнитные устройств хранения информации. Принципы функционирования,
сравнительные характеристики и предпочтительные области применения
3.2. Оптические устройств хранения информации. Принципы функционирования,
сравнительные характеристики и предпочтительные области применения
3.3. Магнитооптические устройств хранения информации. Принципы функционирования,
сравнительные характеристики и предпочтительные области применения
3.4. Полупроводниковые устройств хранения информации. Принципы функционирования,
сравнительные характеристики и предпочтительные области применения
3.5. Устойчивость элементов и устройств ЭВМ к внешним воздействиям. Характеристики
климатических воздействий. Механическая прочность.
3.6. Типовые элементы вычислительной техники: логические элементы. Принципы
функционирования, сравнительные характеристики и предпочтительные области
применения
3.7. Типовые элементы вычислительной техники: дешифраторы, шифраторы. Принципы
функционирования, сравнительные характеристики и предпочтительные области
применения
3.8. Типовые элементы вычислительной техники: преобразователи кодов. Принципы
функционирования, сравнительные характеристики и предпочтительные области
применения
3.9. Типовые
элементы
вычислительной
техники:
сумматоры.
Принципы
функционирования, сравнительные характеристики и предпочтительные области
применения
3.10. Типовые
элементы
вычислительной
техники:
триггеры.
Принципы
функционирования, сравнительные характеристики и предпочтительные области
применения
3.11. Типовые элементы вычислительной техники: программируемые логические
интегральные схемы. Принципы функционирования, сравнительные характеристики и
предпочтительные области применения
3.12. Интегральные микросхемы запоминающих устройств (ПЗУ, ОЗУ, ППЗУ).
Сравнительная оценка характеристик ОЗУ, СОЗУ, ДОЗУ, ППЗУ и др.
3.13. Микропроцессорные средства обработки информации в системах управления.
Аппаратная реализация вычислительных алгоритмов в устройствах обработки сигналов,
процессоры быстрого преобразования Фурье.
3.14. Микропроцессорные средства обработки информации в системах управления.
Процессоры быстрого преобразования Фурье.
3.15. Цифровые сигнальные процессоры. Специализированные микропроцессорные
контроллеры.
3.16. Цифровые сигнальные процессоры. Программируемые компьютерные контроллеры.
3.17. Системы автоматизации проектирования цифровых и аналоговых устройств. Типы
систем автоматизации. Моделирование функциональное и временное.
3.18. Аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи. Принципы построения.
Основные характеристики и параметры.
3.19. Средства звуковой и оптической сигнализации. Типовые средства отображения и
документирования информации, устройства связи с оператором.
Раздел 4. Системы управления. (Исполнительные устройства, средства отображения
информации, надежность и оптимизация элементов и устройств)
4.1. Интерфейсы систем управления. Классификация, основные характеристики
интерфейсов. Системные (внутримашинные) интерфейсы.
4.2. Интерфейсы систем управления. Классификация, основные характеристики
интерфейсов. Интерфейсы персональных компьютеров.
4.3. Цифровые средства обработки информации в системах управления. Формирующие,
импульсные и генерирующие элементы (формирователи импульсов).
4.4. Цифровые средства обработки информации в системах управления. Формирующие,
импульсные и генерирующие элементы (триггерные схемы).
4.5. Цифровые средства обработки информации в системах управления. Формирующие,
импульсные и генерирующие элементы (регенеративные импульсные устройства).
4.6. Цифровые средства обработки информации в системах управления. Формирующие,
импульсные и генерирующие элементы (генераторы линейно изменяющегося напряжения
и тока).
4.7. Цифровые средства обработки информации в системах управления. Формирующие,
импульсные и генерирующие элементы (генераторы синусоидальных колебаний).
4.8. Цифровые средства обработки информации в системах управления. Формирующие,
импульсные и генерирующие элементы (генераторы специальных функций).
4.9. Исполнительные устройства. Типовые структуры, состав и характеристики.
Исполнительные механизмы и регулирующие органы на базе электропривода постоянного
тока.
4.10. Исполнительные устройства. Типовые структуры, состав и характеристики.
Исполнительные механизмы и регулирующие органы на базе асинхронного
электропривода.
4.11. Исполнительные устройства. Типовые структуры, состав и характеристики.
Исполнительные механизмы и регулирующие органы на базе электропривода с шаговыми
двигателями.
4.12. Интеллектуальные исполнительные устройства, системы позиционирования.
4.13. Информационные электрические микромашины автоматических устройств.
Тахогенераторы.
4.14. Информационные электрические микромашины автоматических устройств.
Сельсины.
4.15. Информационные электрические микромашины автоматических Вращающиеся
трансформаторы.
4.16. Интеллектуальные механотронные исполнительные устройства.
4.17. Устройства связи с объектом управления (УСО). Основные типы УСО, принципы
организации.
4.18. Методы повышения надежности ВТ.
4.19. Ускоренные методы испытаний на надежность ВТ.
4.20. Оптимизация элементов и устройств ВТ. Алгоритмы случайного поиска.
4.21. Оптимизация элементов и устройств ВТ. Поиск в многоэкстремальных задачах.
4.22. Оптимизация элементов и устройств ВТ. Многомерный поиск при наличии
ограничений.
4.23. Оптимизация элементов и устройств ВТ. Методы штрафных функций.
Раздел 5. Аннотация статьи или реферата.
III. Список рекомендуемой литературы
1. Ромаш Э.М. Электронные устройства информационных систем и автоматики.
Учебник для вузов. М.: Изд-во: Дашков и К. 2009. - 248 с.
2. Солонина А.И., Улахович Д.А., Арбузов С.М., Соловьева Е.Б. Основы цифровой
обработки сигналов – 2-е изд., СПб.: - БХВ-Петербург, 2005. – 753 с.
3. Корнеев В.В., Киселев А.В. Современные микропроцессоры – 3-е изд. перераб. И доп.
- СПб.: - БХВ-Петербург, 2003. – 448 с.
4. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. М.: Лаборатория базовых знаний, 2001. 488 с.
5. Цилькер Б.Я., Орлов С.А. Организация ЭВМ и систем. СПб.: Питер, 2004. - 667 с.
6. Воробьев А.Ю. и др. Электроснабжение компьютерных и телекоммуникационных
систем. М.: Эко-Трендз, 2002. - 280 с.
7. Ирвин Дж., Харль Д. Передача данных в сетях: инженерный подход: Пер. с англ. –
СПб.: БХВ–Питер, 2003.
8. Гук М. Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия. - СПб.: Питер, 2002. - 528 с.
9. Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы
проектирования. М.: Мир, 2001.
10. Волоконно-оптические датчики. Вводный курс для инженеров и научных работников
/ Под ред. Э. Удда. Москва: Техносфера, 2008. – 520 с.
11. Фрайден Дж. Современные датчики. Справочник. - М.: Техносфера. 2005. – 592 с.
12. Джексон Р.Г. Новейшие датчики. М.: Техносфера, 2007. - 384 с.
13. Шмид. Управляющие системы и автоматика. М.: Изд-во: Техносфера. 2007. - 584 с.
14. Егоров А.И. Основы теории управления. М.: Физматлит. 2004. – 504 с.
15. Густав Олссон, Джангундо Пиами. Цифровые системы автоматизации и управления.
СПб.: Невский Диалект. 2001.- 557 с.
Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры 28.03.14, протокол № 3.
Зав. кафедрой Связь
Дмитриев В.Н.
Подпись