Методическое руководство предназначено для студентов направления 09.03.01. «Информатика и вычислительная техника».  Лабораторный практикум ориентирован на практическое освоение программных и аппаратных ресурсов  «классического» микроконтроллера семейства MCS-51, способов реализации типовых функций ввода/вывода и обработки информации и может быть полезен  при  изучении курсов «Микроконтроллерные системы», «Интерфейсы робототехнических систем», «Встроенные и распределенные системы контроля и управления»,  выполнения прикладных проектов и выпускных квалификационных работ.

Практикум по дисциплине "Приборы СВЧ и оптического диапазона" содержит описание лабораторных работ второго раздела "Твердотельные устройства СВЧ и ОД".

Книга представляет собой учебное пособие из двух частей по основам схемотехники и интернета вещей на примере наиболее популярных плат Arduino Uno и Raspberry Pi 3. Во введении первой части книги представлены все рассматриваемые компоненты соответствующего набора интернет-вещей, а также краткая теория по резисторам, макетным платам, светодиодам и технике безопасности. Далее приводятся 34 практических задания-эксперимента, в каждом из которых рассмотрена работа платы Arduino Uno с очередным модулем или компонентом из набора, начиная с простых заданий, и заканчивая сложными. В каждом задании представлены: перечень необходимых компонентов, краткая теория по принципам работы компонента, принципам его подключения к плате и сути задания, принципиальная схема и схема с макетной платой по подключению компонентов к плате, выполненные в формате среды разработки Fritzing, а также – код программы для среды Arduino IDE. Вторая часть книги содержит теорию по основам интернета вещей, инструкцию по установке и работе операционной системы для интернета вещей Android Things и реализацию на основе этой системы 5 практических примеров с использованием платы Raspberry Pi 3. Задания этой части книги построены по схожему принципу, однако содержат значительно большее количество комментариев по коду разрабатываемых в среде Android Studio приложений и некоторые необходимые теоретические и практические элементы – архитектуру интернета вещей в общем виде, перечень сервисов, которые предоставляют облачные платформы интернета вещей, инструкцию по использованию одной из этих платформ, эскизы пользовательского интерфейса и скриншоты получающегося в результате приложения для Android Things, а также многое другое. В списке использованных источников есть ссылки на код и библиотеки для некоторых заданий.

Разрушение технологической культуры в вузах сказалось на качестве подготовки кадров высшей квалификации. Особенно ярко это проявляется в аспирантуре, ставшей третьей ступенью обучения. Зачастую поступающие имеют весьма смутное представление о том, что такое научный поиск, в чём заключается подготовка и защита кандидатской диссертации. А проблемы выбора предмета исследований вообще уходят на задний план. Таких начинающих исследователей становится всё больше. В статье для потенциальных аспирантов рассказывается о том, как выбрать задачу для исследования. Область знаний не имеет особого значения, хотя открытым проблемам автоматики уделено внимание. Рассмотрены различные сценарии и стратегии в обнаружении задачи исследования. Выявлены признаки, по которым можно определить хорошую задачу. Никогда не стоит забывать об оценке рисков, так как задача должна быть выполнимой в пределах отведённого для аспирантуры времени. Затронуты вопросы эффективного взаимодействия с научным руководителем. О работе аспиранта судят по опубликованным работам, поэтому в статье даётся несколько советов по развитию публикационной активности. Это полезная информация именно для тех, кто впервые задумался о поступлении в аспирантуру, но по-видимости запоздалая для тех, кто уже поступил.

В докладах научно-технической конференции нашли отражение результаты теоретических и экспериментальных исследований в области электродинамики и микроволновой техники, микроволновой электроники, наноэлектроники, силовой электроники, полупроводниковой электроники, электроэнергетики, систем измерительной и медицинской техники. Излагаются результаты исследования резонаторных и замедляющих систем, устройств СВЧ, приборов вакуумной, плазменной и микроэлектроники, технологические вопросы изготовления изделий электронной техники. Сборник состоит из двух томов и включает три раздела: микроволновая электроника, вакуумная микроэлектроника и наноэлектроника; электродинамика и микроволновая техника; технологии производства электронных приборов, силовая электроника, прикладные аспекты электронного приборостроения. Для специалистов в области электронной техники, электродинамики и микроволновой техники, энергетики СВЧ, контрольно-измерительной и медицинской техники, а также преподавателей, студентов, магистрантов и аспирантов радиофизических, электронных и энергетических специальностей.

Сборник содержит материалы докладов, представленных на конференции «Робототехника и образование: школа, университет, производство». Рассматриваются задачи, состояние, проблемы и перспективы робототехнического образования в России в контексте мирового опыта, а также форматы, содержание и направления обучения робототехнике в школе, СПО и вузе.

Содержит материалы, представленные к рассмотрению на научно-практический семинар “Новые информационные технологии в автоматизированных системах”, проводившейся в Москве 20 апреля 2018 г.

Представляет интерес для научных сотрудников, преподавателей, аспирантов и студентов, работающих по указанным научным направлениям.

Целью работы является закрепление теоретических знаний по разделам «Цифровая схемотехника», «Счётчики». В настоящем пособии приводится описание особенностей организации работы со стендом УМ-11, элементами индикации и управления стендом. Приводится краткие теоретические сведения о счетчиках импульсов, их назначении, параметрах, способах классификации, правилах построения счетчиков с переменным коэффициентом счета и делителей частоты.  По окончании лабораторной работы студент должен иметь представление о принципах работы счётчиков и делителей, уметь объяснить полученные результаты моделирования для своего варианта задания и ответить на вопросы преподавателя по теме работы.

Целью работы является закрепление теоретических знаний по разделам «Цифровая схемотехника», «Триггеры», «Таблицы состояний». В настоящем пособии приводится описание особенностей организации работы со стендом УМ-11, элементами индикации и управления стендом. Приводится классификация видов триггеров, описание принципа работы триггеров, их сравнение, порядок составления таблицы состояний и временной диаграммы переключения. По окончании лабораторной работы студент должен иметь представление о уметь объяснить полученные результаты моделирования для своего варианта задания и ответить на вопросы преподавателя по теме работы.

Целью работы является закрепление теоретических знаний по разделам «Цифровая схемотехника», «Регистры сдвига». В настоящем пособии приводится описание особенностей организации работы регистров сдвига. Приводится краткие теоретические сведения об их назначении, параметрах, способах классификации, правилах построения буферного, сдвигающего и кольцевого регистра и распределителей импульсов.  По окончании лабораторной работы студент должен иметь представление о принципах работы регистров и распределителей импульсов, уметь объяснить полученные результаты моделирования для своего варианта задания и ответить на вопросы преподавателя по теме работы.

Центральным объектом настоящей книги является метод комплексных амплитуд, позволяющий заменить трудоемкие операции над гармоническими колебаниями на сравнительно простые алгебраические действия, выполняемые над комплексными числами. Метод комплексных амплитуд рассматривается в контексте расчета электрических цепей (линейных инвариантных во времени), токи и напряжения в которых изменяются по гармоническому закону, и последующего анализа полученных результатов. Отдельное внимание в книге уделено задачам расчета и анализа мощности в электрических цепях. Для удобства читателя автор приводит в приложениях основные сведения об углах из планиметрии и тригонометрии в объеме, необходимом для ясного понимания как предмета гармонических колебаний, так и алгебры комплексных чисел.

По замыслу автора, книга позволит читателю с минимальной базовой подготовкой приступить к освоению анализа электрических цепей в режиме гармонических колебаний – важного раздела в курсе «Основы теории цепей», являющегося первым шагом на пути к общему частотному анализу произвольных радиотехнических устройств и систем. По ходу изложения теория иллюстрируется тщательно разобранными практическими примерами, которых в книге более тридцати. Для закрепления материала читателю предложено для самостоятельного решения около восьмидесяти упражнений и задач.

Книга будет интересна студентам, изучающим радиотехнические и смежные дисциплины, инженерам, интересующимся расчетом схем электрических цепей, молодым преподавателям вузов, школьникам старших классов с углубленной физико-математической подготовкой, а также широкому кругу читателей, интересующихся анализом систем любой природы (технических, экономических, биологических) под воздействием гармонических колебаний.

Монография, посвященная истории развития лазерных технологий и новейшим разработкам НИИ "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха". Созданный вскоре после изобретения лазера институт внес большой вклад в разработку и организацию производства лазеров различных типов - твердотельных, полупроводниковых, лазерных гироскопов.

   Данное пособие направлено на изучение методики расчета параметров схем активных фильтров (Саллена и Кея), режимов их работы путём моделирования с помощью программного пакета Micro-Cap и закрепления теоретического материала по разделу «Аналоговая схемотехника». В настоящих указаниях приводятся описание активных фильтров (Саллена и Кея), принципов их работы и методики расчета параметров схем.

    Данная лабораторная работа направлена на изучение режима работы схем интегратора и дифференциатора на основе операционного усилителя путём моделирования режимов с помощью программного пакета Micro-Cap и закрепления теоретического материала по разделу «Аналоговая схемотехника». В настоящих указаниях приводятся описание принципов работы интегратора и дифференциатора и способов их настройки для устранения явлений дрейфа выходного напряжения вследствие возбуждения ОУ, лежащего в основе операционной схемы.

Целью работы является изучение режима работы схемы операционного усилителя путём моделирования режимов с помощью программного пакета MicroCap и закрепления теоретического материала по разделу «Аналоговая схемотехника». В настоящем пособии приводятся описание частотных свойств аналоговых устройств, их параметров, единиц их измерения на примере операционного усилителя. Показано как измерить эти параметры с помощью встроенных средств программы MicroCap. Студент должен иметь представление о логарифмическом масштабе измерения, уметь объяснить полученные результаты моделирования: коэффициента усиления, АЧХ, ФЧХ, для своего варианта задания и ответить на вопросы преподавателя по теме работы.

 

Целью работы является закрепление теоретических знаний по разделам «Аналоговая схемотехника», «Транзисторы», «Передаточная функция». В настоящем пособии приводится описание особенностей организации работы с программным пакетом Micro-Cap. Приводится способы моделирования работы транзисторов, построения временных диаграмм, исследования передаточных характеристик различных ключей без нагрузки и с нагрузкой.  По окончании лабораторной работы студент должен изучить основные опции пакета Micro-Cap. Студент должен иметь представление о уметь объяснить полученные результаты моделирования: влияние параметров нагрузки на динамические параметры и передаточную характеристику ключа для своего варианта задания и ответить на вопросы преподавателя по теме работы.

Программа МЕТА предназначена для моделирования и расчёта характеристик планарного грибовидного метаматериала на основе заданных геометрических параметров грибовидных ячеек типа «мальтийский крест», электромагнитных параметрах материала элементарных структурных единиц поверхности. Результатами являются расчетные величины эквивалентных погонных параметров индуктивности и емкости элементарной грибовидной ячейки, зависимости коэффициента замедления от длины волны. Программа используется для расчета электродинамических параметров микрополосковых полосно-пропускающих и режекторных фильтров, элементов малогабаритных антенн и излучателей, выполненных на основе элементарных ячеек грибовидных метаматериалов типа «мальтийский крест».

На сегодняшний день одной из важных проблем в области эксплуатации космических аппаратов (КА) является возникновение электростатических разрядов (ЭСР), являющихся причиной выхода из строя бортовой радиоэлектронной аппаратуры (БРЭА). Такие ЭСР обусловлены электризацией поверхности КА в результате длительного воздействия ионизирующего космического излучения. Теоретическому и практическому исследованию указанной проблемы посвящено множество работ отечественных и зарубежных авторов [1-5].

Для обеспечения надёжной работы БРЭА КА в условиях периодического возникновения ЭСР требуется в первую очередь знание величин возникающих помеховых сигналов во фрагментах бортовой кабельной сети БКС, проложенных по внешней поверхности КА. Это требует проведения машинного моделирование картины растекания токов по поверхности КА на основании результатов которого формируются требования к помехозащищённости электронных блоков, включаемых в КА.

В качестве математической модели, используемой для исследования процесса растекания токов, часто берётся линейная эквивалентная электрическая схема (ЛЭЭС), состоящая из значительного (  и более) количества узлов и равномерно покрывающая поверхность КА в виде сетки. Задачи анализа таких схем обладают высокой трудоёмкостью и могут требовать для их решения десятки часов машинного времени, что сильно затрудняет проведение множества испытаний для различных параметров ЭСР и, как следствие, увеличивает сроки выработки необходимых требований к БРЭА. Предлагается формальный метод построения макромодели линейной эквивалентной электрической схемы, сформированной по антенне спутника связи. Макромодель может содержать столько фазовых переменных, сколько желает проектировщик антенны. Макромодель сохраняет простую зависимость ее выходных характеристик от конструктивно-технологических варьируемых параметров модели антенны. Применение данного подхода позволяет на несколько порядков сократить трудоемкость вычислений.

Ставится задача резкого сокращения трудоемкости анализа, многовариантного анализа и параметрической оптимизации линейных и линеаризованных эквивалентных электрических схем. Источником таких схем являются не только линейные электронные схемы, но и схемы, сформированные на основе искусственных электроаналогий. Они могут формироваться на основе методов конечных элементов и методов конечных разностей, используемых при решении дифференциальных уравнений в частных производных. Снижение трудоемкости вычислений проводится формальными методами преобразования модели в макромодель, отражающей лишь соотношения типа "вход-выход" исходной модели. Суть работы заключается в формальном преобразовании модели линейной или линеаризованной эквивалентной электрической схемы, сформированной с помощью методов искусственных электроаналогий, в макромодель, по которой с той же точностью, но с увеличенной на несколько порядков скоростью, могут вычисляться те же выходные характеристики, что и по модели. Приведены алгоритмы подобных преобразований. По макромодели можно вычислять статические характеристики, частотные характеристики, нули и полюсы системных функций, динамические характеристики, собственные значения и векторы матрицы макромодели, позволяющие определить устойчивость и запас устойчивости исходной схемы по первому методу А.М. Ляпунова, ее собственные резонансные частоты и длительность переходного процесса, а также частные производные вышеперечисленных характеристик по небольшому количеству варьируемых параметров схемы для замены оптимизации схемы методами 1-го порядка ее оптимизацией по макромодели. Кроме того, макромодели могут использоваться для создания новой элементной, конструктивной и технологической базой проектирования. Макромодель может служить элементом модели более высокого иерархического уровня. Возможен блочно-иерархический процесс макромоделирования.

Аннотация: Мы моделировали объемную зарядку электронами пластиковых корпусов электронных устройств которые являются  неотъемлемой частью проблемы внутренней электризации космического аппарата. Полупроводниковый кристалл помещен в сферическую оболочку из полимерного диэлектрика толщиной 10 ^ −3–10 ^ -2 м, имеющего собственную (темную) проводимость в диапазоне от 10 ^ −16 до 10 ^ −9 Ом^ -1 · м ^ -1. Сам кристалл представляет собой параллелепипед с острыми краями и вершинами, которые существенно снижают электрическую прочность полимерного корпуса. Чтобы оценить этот эффект, мы изучили усиление поля на электроде как функцию радиуса его кривизны путем измерения уменьшения пробивной прочности воздуха в аналогичной конфигурации для электродных радиусов 2 × 10 ^ −5–10− ^ m.

Abstract. The article considers the features of super-scalar processors, their way of performing several operations on several pairs of operands simultaneously. The research focuses on the organization of processor pipeline execution operation of several machine instructions in one processor core. The simulating kit was developed for better understanding of a processor core microarchitecture. It includes two parts: program and methodical recommendations with multiple task options. The simulating kit demonstrates the pipeline architecture consisting of two clusters: front-end and back-end and the principle of translating complex multi-cycle CISC-like instructions into simpler RISC-like micro-operations. The main types of machine instructions are considered: data transfer between registers and memory cells (four variations), data processing of couple of operands from registers and memory cells (four variations), conditional jump to the specified address. The program-simulator makes it possible to conduct a more detailed simulation of one of the three mechanisms for calculations accelerating in the processor core: multi-functional (super-scalar) processing, out-of-order processing, speculative instructions execution after the branch prediction. The simulating kit is used in educational process when training masters of Higher School of Economics National Research University.

Использовался метод эквивалентных систем для моделирования  резонаторных замедляющих систем пучково-плазменных приборов в работе, а в качестве заполнителя пролетного канала рассматривалась бесстолкновительная плазма. Показана адекватность разработанной модели  сопоставлением результатов расчета. Проанализированы дисперсионные характеристики. Разработана структура высокочастотного блока пучково-плазменной лампы бегущей волны и с помощью программы «VEGA» проведена оценка параметров лампы.

В настоящее время в астрономии и астрофизике наблюдается значительный рост объёмов экспериментальных данных. В данной работе рассматриваются крупные астрономические проекты с точки зрения передачи, хранения и обработки больших научных данных. Рассмотрена актуальность этих проблем в настоящее время и в будущем.

В рамках Пущинской обсерватории АКЦ ФИАН уже несколько лет развивается центр хранения и обработки радиоастрономических данных (Radio Astronomy Data Center, RADS). Он состоит из: а) базы данных на основе важнейших для радиоастрономов астрономических каталогов; б) базы наблюдательных данных Пущинской радиоастрономической обсерватории. База данных астрономических каталогов http://astro.prao.ru/db/ содержит сейчас несколько десятков важнейших астрономических каталогов, необходимых для планирования наблюдений радиоастрономов. С 2011 года база данных астрономических каталогов активно оснащается средствами графической визуализации данных и кросс-анализа каталогов между собой. В базу наблюдательных данных обсерватории http://observations.prao.ru/ поступают результаты с большинства наблюдательных установок и радиотелескопов ПРАО. Она снабжена описаниями наблюдательных установок и телескопов, механизмами выборок данных по установкам, видам наблюдений, наблюдателям, датам наблюдений, небесным объектам и т.п.

В работе рассмотрена сигнальная топология городской вычислительной сети Пущинского научного центра, а также локальной вычислительной сети ПРАО АКЦ ФИАН. Также рассмотрены различные аспекты реализации архитектуры опорной сети, ее конфигурация, а также конфигурация и функциональное назначение серверов сети. Представлена подробная информация по интеграции базовой сети в региональную и глобальную вычислительные сети и по доменам ПНЦ и ПРАО. В справочных целях в тексте приведены наименования используемого аппаратного обеспечения.