Петрозаводский государственный университет ershova@petrsu.ru Ершова Н.Ю., Мощевикин А.П. Ершова Н.Ю., Кипрушкин С.А., Климов И.В. Фрагмент матрицы компетенций основной образовательной программы подготовки магистров по направлению «Приборостроение» Профессиональная компетенция Опыт практической деятельности ПК–10 Проектировать приборные системы и технологические процессы с использованием средств автоматизации проектирования и опыта разработки конкурентоспособных изделий 1. Получил опыт системного проектирования СБИС в САПР Cadence Allegro Умения У1. Умеет определять параметры структурных элементов, исходя из функционала СБИС 3 Знания З1. Знает принципы конструирования и этапы проектирования СБИС З2. Знает набор и параметры структурных элементов СБИС З3. Знает функциональное назначение структурных элементов СБИС Профессиональная компетенция Опыт практической деятельности 2. Получил опыт разработки ПК–10 электрических схем СБИС в Проектировать приборные системы и САПР Cadence Allegro технологические процессы с использованием средств автоматизации проектирования и опыта разработки конкурентоспособных изделий 3. Получил опыт проектирования корпусов печатных плат 6 класса точности в САПР Cadence Allegro Умения Знания У2. Умеет разрабатывать З4. Знает технологию работы в САПР структурную электрическую схему с Cadence Allegro СБИС в САПР Cadence Allegro З5. Знает методику разработки структурной электрической схемы с СБИС в САПР Cadence Allegro У3. Умеет создавать библиотечные З6. Знает порядок создания элементы в САПР Cadence Allegro центральной библиотеки Library Manager и ее основных подразделов в САПР Cadence Allegro З7. Знает алгоритм создания символов в САПР Cadence Allegro У4. Умеет разрабатывать З4. Знает технологию работы в САПР функциональную электрическую Cadence Allegro схему с СБИС в САПР Cadence З8. Знает методику разработки Allegro функциональной электрической схемы с СБИС в САПР Cadence Allegro У5. Умеет разрабатывать З4. Знает технологию работы в САПР электрическую принципиальную Cadence Allegro схему в САПР Cadence Allegro З9. Знает методику разработки принципиальной электрической схемы с СБИС в САПР Cadence Allegro У6. Умеет рассчитывать критерии З9. Знает перечень критериев целостности сигналов целостности сигналов З10. Знает методы расчета критериев целостности сигналов 4 Профессиональная компетенция Опыт практической деятельности 3. Получил опыт ПК–10 проектирования корпусов Проектировать приборные системы и печатных плат 6 класса точности в САПР Cadence технологические Allegro процессы с использованием средств автоматизации проектирования и опыта разработки конкурентоспособных изделий Умения У7. Умеет рассчитывать параметры ЭМС и тепловые режимы работы СБИС У8. Умеет разрабатывать типовые узлы на печатных платах с проектными нормами 6-ого класса точности в библиотеках САПР Cadence Allegro 5 Знания З11. Знает перечень параметров ЭМС З12. Знает перечень параметров тепловых режимов работы СБИС З13. Знает проектные нормы 6-ого класса точности З14. Знает методику проектирования типовых узлов в САПР Cadence Allegro Проектное обучение ориентировано на активную самостоятельную деятельность студентов. 6 Проектная деятельность требует продуманного подхода со стороны преподавателя – необходимо: • разработать критерии оценивания деятельности студента; ПК–10 Проектировать и реализовывать цифровые устройства на основе программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) в соответствии с техническим заданием, используя автоматизированные средства проектирования Показатели оценки результатов Формы и методы оценки 1. Настройка среды проектирования Оценка продукта практической ПЛИС соответствует аппаратной деятельности (настройки проекта) по платформе, указанной в ТЗ. критериям. 7 Показатели оценки результатов Формы и методы оценки 2. Структурная схема цифрового устройства на основе ПЛИС соответствует функциональным характеристикам, указанным в ТЗ. Оценка продукта практической деятельности (структурная схема устройства) по критериям. 3. Программный код не содержит Оценка продукта практической синтаксических и пунктуационных ошибок. деятельности (файл с программным 4. Размер программного кода позволяет кодом) по критериям. использовать аппаратную платформу, указанную в ТЗ. 5. Временные диаграммы работы Оценка продукта практической разработанного цифрового устройства деятельности (файл с временными соответствуют требованиям технического диаграммами) по критериям. задания. 6. Адекватность функционирования Оценка продукта практической разработанной цифровой схемы устройства деятельности (цифровое устройство, подтверждена испытаниями с использованием реализованное на базе ПЛИС) по аппаратных и программных инструментов критериям. визуализации выходных данных. 8 • подобрать методический материал ему в помощь. 9 10 11 Темы проектов 2014 г.: • Проектирование устройства вывода гистограмм на видеоизображении на базе ПЛИС. • Проектирование устройства прорисовки цифр на видеоизображении в ПЛИС • Проектирование устройства прорисовки букв на видеоизображении в ПЛИС • Проектирование устройства интерактивного ввода на базе ПЛИС • Проектирование устройства прорисовки геометрических фигур на видеоизображении в ПЛИС • Проектирование многорежимного генератора VGA-развертки на базе ПЛИС 12 1. На основе зависимости уменьшения мощности сигнала от расстояния построить диаграммы направленности антенн по вариантам (эксперимент проводить на открытой местности): а) для штыревой полуволновой антенны, б) для многовитковой спиральной антенны, в) для штыревой антенны наружного исполнения. 2. Используя данные RSSI (регистр 0х59), создать программное обеспечение двух модулей MASTER и SLAVE, посылающих кадры друг другу. Построить зону покрытия радиосети с отметками количества подтвержденных кадров и силой входного сигнала в каждой точке зоны для двух мощностей выходного сигнала 0 dBm и 8 dBm. Провести статистическую обработку результатов. 3. Исследовать параметры дальности и устойчивости связи между трансиверами nanoNET в различных режимах по вариантам (1 и 2 Мбит/сек, включение/выключение разных способов физического кодирования сигнала). 13 4. Подключить к одному из радиомодулей датчик температуры (например, DS1820) и добиться передачи показаний с него на другой радиомодуль. 5. Используя FEC (регистры 0х39, 0х57 и 0х58), создать программное обеспечение двух модулей MASTER и SLAVE, посылающих кадры друг другу. Провести эксперимент, устанавливающий зависимость количества ошибок при передаче (FEC) от расстояния и от мощности выходного сигнала (от минимальной до максимальной) на открытом пространстве. 6. Создать программное обеспечение двух модулей MASTER и SLAVE, посылающих кадры друг другу. Провести эксперимент, устанавливающий зависимость скорости передачи данных от расстояния и от мощности выходного сигнала (от минимальной до максимальной) на открытом пространстве. 7. Собрать данные и проанализировать формирование зон покрытия беспроводных точек доступа в системе локального позиционирования RealTrac 14 15 В ходе проектного и производственного обучения магистры приобретают навыки планирования и проведения экспериментов и написания научных отчетов по ГОСТу, а также научных статей: Mikov, A.G. A Localization System Using Inertial Measurement Units from Wireless Commercial Hand-held Devices [Текст] / A.G. Mikov, A.P. Moschevikin, A.A. Fedorov, A. Sikora // Proceedings of the International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN-2013), Montbeliard, France, October 28-31, 2013. Montbeliard, 2013. - Р. 857-863. 16 В ходе проектного и производственного обучения магистры приобретают навыки планирования и проведения экспериментов и написания научных отчетов по ГОСТу, а также научных статей: • Galov, A.S. Bayesian filters for ToF and RSS measurements for indoor positioning of a mobile object/ A.S. Galov, A.P. Moschevikin // Proceedings of the International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN-2013), Montbeliard, France, October 28-31, 2013. - Montbeliard, 2013. - P. 310-317. • Mikov, A.G. A Localization System Using Inertial Measurement Units from Wireless Commercial Hand-held Devices/ A.G. Mikov, A.P. Moschevikin, A.A. Fedorov, A. Sikora // Proceedings of the International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN-2013), Montbeliard, France, October 28-31, 2013. - Montbeliard, 2013. - Р. 857-863. • Dolgy, K.A. Development of a speech recognition system with implementation on FPGA // Научно-исследовательская работа студентов: материалы 65-й научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2013. - С. 173. • Mikov, A.G. The Development of adaptive step counter // Научно-исследовательская работа студентов: материалы 65-й научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2013. - С. 174. • Reginya, S.A. Application of pressure sensors in wireless sensors // Научно-исследовательская работа студентов: материалы 65-й научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2013. - С. 174-175. 17 • • • • • Абрамов, Е.В. Автоматизация тестирования программного обеспечения в визуальной среде создания сценариев Sikuli // Научно-исследовательская работа студентов: материалы 65-й научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2013. - С. 166. Воробьев, А.Н. Разработка программной модели распознавания огня на видеоизображении // Научно-исследовательская работа студентов: материалы 65-й научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2013. - C. 166-167. Долгий, К.А. Опыт проектирования устройств на базе ПЛИС архитектуры FPGA : сборник статей всероссийской научно-практической конференции / К.А. Долгий, Н.Ю. Ершова, М.А. Сережина // Многоядерные процессоры, параллельное программирование, ПЛИС, системы обработки сигналов. - Барнаул: ООО "Полиграфический комплекс "Издательский дом "Барнаул", 2013. С. 30-34. Режим доступа: http://www.asu.ru/files/documents/00008542.pdf. Сережина, М.А. Сетевой образовательный модуль по курсу "Проектирование микропроцессорных систем" // Научно-исследовательская работа студентов: материалы 65-й научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2013. - С. 169. Тершуков, И.А. Детектор движения на основе анализа видеоданных // Научноисследовательская работа студентов: материалы 65-й научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2013. - С. 170. 18 Наталья Юрьевна Ершова ershova@petrsu.ru 19