Лабораторная работа №1




Скачать 77.25 Kb.
НазваниеЛабораторная работа №1
Дата публикации14.03.2013
Размер77.25 Kb.
ТипЛабораторная работа
shkolnie.ru > Информатика > Лабораторная работа
АННОТАЦИЯ

научно-образовательного материала
«КОМПЬЮТЕРНАЯ И МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ТЕХНИКА В ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ.

Лабораторные работы»
Погребисский М.Я., Федин М.А., Черный В.Д.

Кафедра Физики электротехнических материалов и компонентов и автоматизированных электротехнологических комплексов МЭИ (ТУ)

PogrebisskiyMY@mpei.ru; FedinMA@mpei.ru
Научно-образовательный материал содержит подробное описание лабораторных работ, посвященных освоению компьютерных средств автоматизации расчетов и обработки экспериментальных данных, структурного математического моделирования электротехнических и электронных устройств, изучению физических основ микропроцессорной техники и основ программирования микропроцессорных средств. Проведение цикла лабораторных работ подготавливает обучающегося к использованию специализированных компьютерных и микропроцессорных средств расчета, моделирования и автоматического управления электротехнологическими установками.

НОМ включает в себя описания семи лабораторных работ.

Для выполнения лабораторной работы № 1 необходимо наличие пакета MS Office не ниже 2003, для выполнения работ № 2 и № 3 – наличие пакета MathCAD версии не ниже 12, работы № 4 – наличие пакета MATLAB 7 с приложением Simulink, работа № 5 проводится на Микротренажере МТ1804 или его эмуляторе, работы № 6 и № 7 – на учебно-отладочном устройстве «Электроника К-580» (на базе микропроцессора КР580, аналогичного Intel 8080) или его эмуляторе.
^

Лабораторная работа № 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ EXCEL.


Цель работы: Овладение навыками использования электронных таблиц Microsoft Excel для построения графиков, в том числе по экспериментальным данным, анализа и аппроксимации данных, решения уравнений, решения задач оптимизации.

Лабораторная работа выполняется на персональном компьютере с установленным пакетом MS Office. Работа включает в себя выполнение 5 заданий.

Задание 1. Построение временной диаграммы напряжений в трехфазной сети.

Отрабатывается ввод числовых данных в электронные таблицы ^ Excel, ввод и вычисление формул. Выясняется, как осуществляется копирование формул методом автозаполнения, приобретается навык использования Excel для построения графиков (точечных диаграмм).

Задание 2. Построение графика по экспериментальным данным.

Отрабатывается построение диаграммы по заданным данным, использование точечной диаграммы для представления зависимостей, заданных парами значений, например, экспериментальных данных.

Задание 3. Анализ данных с использованием метода наименьших квадратов.

Отрабатывается анализ экспериментальных данных средствами Excel, получение информации, необходимой для построения графика приближения, и построение этого графика. Приобретается навык создания таблицы подстановки, содержащей значения заданных формул для нужных значений независимой переменной, и применения этой возможности Excel для построения графиков функций, заданных формулами. Также отрабатывается редактирование построенной диаграммы с нанесением на нее дополнительных графиков.

Задание 4. Решение уравнений средствами Excel.

Отрабатывается численное решение уравнений с одной переменной.

Задание 5. Решение задачи оптимизации.

Отрабатывается использование Excel для решения оптимизационных задач, формирование условий и ограничений.
^ Лабораторная работа № 2. СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ. СРЕДА MATHCAD. Часть I.

Цель работы: Овладение навыками применения среды MathCAD для простых вычислений, физических вычислений с использованием размерных величин, решения систем линейных алгебраических выражений с использованием матриц, аналитических вычислений, включая решение систем уравнений и анализ электрических цепей постоянного тока.

Лабораторная работа выполняется на персональном компьютере с установленным пакетом MathCAD. Работа включает в себя выполнение 4 заданий.

Задание 1. Простые вычисления с использованием MathCAD.

Осуществляется знакомство с методикой простейших вычислений в MathCAD. Описанная техника позволяет использовать MathCAD для автоматизации расчета по известным формулам. Особенностью MathCAD является возможность мгновенного пересчета с другими исходными данными.

Задание 2. Физические вычисления с использованием размерных величин.

Приобретается навык проведения вычислений с использованием размерных физических величин, а также преобразования данных из одной системы единиц в другую, наиболее удобную.


Задание 3. Векторы и матрицы.

Приобретаются навыки проведения операций с векторами и матрицами, использования соответствующих функции. Матричная форма часто позволяет представить задачу в более удобном виде.

Задание 4. Аналитические вычисления.

Приобретаются навыки использования MathCAD для аналитических вычислений. Это позволяет получать точные решения задач, содержащих переменные параметры, анализировать полученные результаты, а также получать полный набор решений для некоторых типов уравнений.
^ Лабораторная работа № 3. СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ. СРЕДА MATHCAD. Часть II.

Цель работы: Овладение навыками применения среды MathCAD для анализа экспериментальных данных, построения графиков и трехмерных поверхностей, решения дифференциальных уравнений.

Лабораторная работа выполняется на персональном компьютере с установленным пакетом MathCAD. Работа включает в себя выполнение 4 заданий (под номерами с 5 по 8).

Задание 5. Анализ результатов эксперимента.

Отрабатывается применение функций статистического анализа данных. MathCAD содержит и другие функции аналогичного назначения, позволяющие интерполировать, экстраполировать и сглаживать данные.

Задание 6. Построение графиков.

Отрабатывается построение графиков функций, заданных наборами данных или формулами.

Задание 7. Построение трехмерных графиков.

Приобретаются навыки построения трехмерных изображений объемных поверхностей, заданных параметрически. Фактически таким образом можно изобразить любые фигуры.

Задание 8. Решение дифференциальных уравнений.

Приобретаются навыки численного решения дифференциальных уравнений первого порядка с помощью MathCAD. Используемый метод полностью применим к системам, содержащим два или более дифференциальных уравнений.
^ Лабораторная работа № 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛОГИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ В MATLAB/SIMULINK

Цель работы: Изучение простых логических устройств; овладение навыками использования MATLAB/Simulink для моделирования работы логических устройств.

Лабораторная работа выполняется на персональном компьютере с установленным пакетом MATLAB с приложением SIMULINK.

Моделируются простейшие логические элементы, а также арифметический сумматор, сумматор-вычитатель (устройство с задаваемой логикой), асинхронный RS- и синхронный JK-триггеры, D-триггер, последовательные и параллельные регистры, инкрементирующий и декрементирующий счетчики.

Помимо изучения основ цифровой схемотехники, приобретаются навыки моделирования в Simulink, в частности, использования библиотек Simulink, создания и использования подсистем.
^ Лабораторная работа № 5. ИЗУЧЕНИЕ АРХИТЕКТУРЫ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ «МИКРОТРЕНАЖЕР МТ-1804»

Цель работы: Знакомство с конструкцией, назначением органов управления и индикации устройства "Микротренажер МТ-1804", приобретение навыков практической работы с устройством, освоение основных инструкций обработки данных и формирования простейших последовательностей микрокоманд, а также выполнение задач, реализующих основные арифметические, логические, сдвиговые операции и алгоритмические процедуры.

Лабораторная работа выполняется на устройстве «Микротренажер МТ-1804», либо на его эмуляторе для персонального компьютера.

Составляются и отлаживаются микропрограммы решения 3 задач. В первых двух задачах обеспечивается заданное чередование адресов микрокоманд, реализуются типовые алгоритмические структуры «Продолжение», «Безусловный переход», «Подпрограмма». В задаче № 3 осуществляются ввод данных в регистровое запоминающее устройство микропроцессорной секции 1804, вычисления с использованием арифметических, логических и сдвиговых операций и вывод результатов на индикацию.
^ Лабораторная работа № 6. ИЗУЧЕНИЕ АРХИТЕКТУРЫ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ «ЭЛЕКТРОНИКА-580»

Цель работы: Знакомство с конструкцией, назначением органов управления и индикации микропроцессорной системы "Электроника-580", приобретение навыков практической работы с устройством, освоение основных возможностей служебной программы МОНИТОР, а также разработка простейших программ на языке Ассемблера, реализующих арифметические, логические, сдвиговые операции над операндами и основные алгоритмические процедуры в пошаговом режиме.

Лабораторная работа выполняется на учебно-отладочном устройстве «Электроника-К580» на базе микропроцессора КР580 (аналог ^ Intel 8080), либо на его эмуляторе для персонального компьютера.

Составляются и отлаживаются программы решения 3 задач. В первых двух задачах отрабатываются циклические алгоритмы с арифметическими и сдвиговыми операциями в теле цикла. В задаче № 3 реализуется алгоритм анализа значений каждого из разрядов машинного слова посредством последовательных сдвигов.

Лабораторная работа № 7. ПРОГРАММИРОВАНИЕ

^ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ «ЭЛЕКТРОНИКА-580»

Цель работы: Закрепление навыков практической работы с устройством "Электроника-580" и применения служебной программы МОНИТОР, овладение приемами разработки и отладки программ, выполняющих обработку данных. Освоение простейших методов управления работой индикатора МПС-Э580, а также экспериментальное определение значения внутренней тактовой частоты используемого в работе устройства "Электроника-580".

Лабораторная работа выполняется на учебно-отладочном устройстве «Электроника-К580» на базе микропроцессора КР580 (аналог ^ Intel 8080), либо на его эмуляторе для персонального компьютера.

Составляются и отлаживаются программы решения 3 задач. В задаче № 1 исследуется процедура двоично-десятичной коррекции результатов арифметических операций. В задаче № 2 разрабатывается подпрограмма выдержки времени (программно реализованный таймер). В задаче № 3 с использованием подпрограммы из задачи № 2 обеспечивается мигающее изображение на светодиодном индикаторе микропроцессорной системы. Выполнение программы задачи № 3 в непрерывном режиме позволяет экспериментально определить тактовую частоту микропроцессора.
Описания лабораторных работ содержат рекомендации по подготовке к работам, рабочие задания, вопросы для самопроверки. Для каждой из лабораторных работ приведен список рекомендуемой литературы.

Научно-образовательный материал содержит 8 рисунков, 9 таблиц.

Предлагаемый научно-образовательный материал предназначен для использования при проведении лабораторно-практических занятий в рамках переподготовки и повышения квалификации работников предприятий металлургии и машиностроения г. Москвы в области автоматизированных электротехнологических установок, а также может быть рекомендован студентам, изучающим электротехнологические установки.


Похожие:

Лабораторная работа №1 iconЛабораторная работа. Получение и свойства оксидов, гидроксидов и солей
Лабораторная работа. Ряд напряжений металлов. Гальванические элементы. Электролиз юююююю
Лабораторная работа №1 iconКонтрольная работа №1 Контрольная работа №2 Лабораторная работа №1...
Для допуска к сдаче экзамена за первый семестр студент должен иметь оценки «зачтено» за все письменные работы этого семестра
Лабораторная работа №1 iconКонтрольная работа №1 Контрольная работа №2 Лабораторная работа №1...
Для допуска к сдаче экзамена за первый семестр студент должен иметь оценки «зачтено» за все письменные работы этого семестра
Лабораторная работа №1 iconЛабораторная работа №1 Создание и редактирование таблиц 2
Лабораторная работа №3 Создание простых запросов. Построитель выражений. Фильтры. Сортировка записей в таблице 8
Лабораторная работа №1 iconЛабораторная работа №2
Лабораторная работа 8 не зачтена. Есть замечания к выводу из работы, к ответам на контрольные вопросы. Исправьте работу в соответствии...
Лабораторная работа №1 iconЛабораторная работа №1. Описание и анализ предметной области 6 1...
Лабораторная работа №2. Оформление результатов анализа при помощи диаграмм uml 10
Лабораторная работа №1 iconЛабораторная работа «Ремонт торцевых уплотнений» Лабораторная работа...
Машины и аппараты химических производств и предприятий строительных материалов, в 2004 г защитил кандидатскую диссертацию по специальности...
Лабораторная работа №1 iconЛабораторная работа №9: Создание приложения-презентации
Лабораторная работа №9: Создание приложения-презентации Windows Foundation Presentation
Лабораторная работа №1 iconЛабораторная работа №2 
Работа со списками. Создание автоматических промежуточных отчетов и сводных таблиц 
Лабораторная работа №1 iconЛабораторная работа основана на практических занятиях по дисциплине "Языки программирования"
Лабораторная работа основана на практических занятиях по дисциплине "Языки программирования", разработанных доцентом кафедры Иивм...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
shkolnie.ru
Главная страница