Электронные средства сбора и обработки информации (726,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Стр.5

УДК 004(075) ББК 32.97я73 В16 Рецензенты: А. А. Кузнецов, д-р техн. наук, зав. кафедрой «Теоретическая электротехника», ОмГУПС; В. А. Никоненко, канд. техн. наук, генеральный директор ОАО НПП «Эталон», г. Омск В16 Вальке, А. А. Электронные средства сбора и обработки информации / А. А. Вальке, В. А. Захаренко ; Минобрнауки России, ОмГТУ. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2017. – 112 с. : ил. ISBN 978-5-8149-2519-0 Изложены вопросы, касающиеся автоматизации предприятий и организаций, а также основные принципы построения систем сбора и обработки данных. Рассмотрены наиболее распространенные интерфейсы, применяемые в промышленности. Кратко описаны основные принципы построения компьютерных сетей и реляционных баз данных. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника». УДК 004(075) ББК 32.97я73 Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета ISBN 978-5-8149-2519-0 2 © ОмГТУ, 2017

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ Список сокращений .......................................................................................... 6 Предисловие ...................................................................................................... 8 1. Автоматизация предприятия ..................................................................... 10 1.1. Цели автоматизации предприятия .................................................. 10 1.2. ERP-системы ..................................................................................... 10 1.3. MES-системы .................................................................................... 13 1.4. SCADA-системы ............................................................................... 14 2. Интерфейсы ................................................................................................. 18 2.1. Классификация и основные параметры интерфейсов .................. 18 2.2. Топология соединений устройств .................................................. 19 2.2.1. Топология «точка-точка» ...................................................... 20 2.2.2. Полносвязная топология ....................................................... 20 2.2.3. Ячеистая топология ............................................................... 21 2.2.4. Топология «общая шина» ..................................................... 22 2.2.5. Топология «звезда» ............................................................... 22 2.2.6. Топология «кольцо» .............................................................. 23 2.3. Способы последовательной передачи ............................................ 24 2.4. Интерфейс RS-232C. ........................................................................ 26 2.5. Интерфейсы RS-485 и RS-422 ......................................................... 29 2.6. Интерфейс USB ................................................................................ 33 2.6.1. История создания ................................................................... 33 2.6.2. Архитектура шины ................................................................ 34 2.6.3. Протокол передачи данных .................................................. 36 2.6.4. Физический интерфейс ......................................................... 41 2.7. Шина PCI-Express ............................................................................. 43 2.8. Интерфейс SATA .............................................................................. 45 2.9. Интерфейс I2C ................................................................................... 46 2.10. Интерфейс SPI ................................................................................ 48 2.11. Интерфейс Wi-Fi ............................................................................ 50 2.12. Технология Ethernet ....................................................................... 51 3

Стр.3

3. Компьютерные сети. ....................................................................................55 3.1. Эволюция вычислительных систем ................................................55 3.1.1. Системы пакетной обработки ...............................................55 3.1.2. Многотерминальные системы ...............................................55 3.1.3. Глобальные сети .....................................................................56 3.1.4. Первые локальные сети .........................................................57 3.2. Модель OSI ........................................................................................58 3.3. Уровни модели OSI ...........................................................................59 3.3.1. Физический уровень ...............................................................59 3.3.2. Канальный уровень ................................................................59 3.3.3. Сетевой уровень ......................................................................62 3.3.4. Транспортный уровень ..........................................................62 3.3.5. Сеансовый уровень .................................................................63 3.3.6. Представительный уровень ...................................................63 3.3.7. Прикладной уровень ..............................................................64 3.3.8. Сетезависимые и сетенезависимые уровни .........................64 3.4. Классификация компьютерных сетей .............................................65 3.5. Линии связи .......................................................................................66 3.5.1. Типы линий связи ...................................................................66 3.5.2. Характеристики линий связи ................................................67 3.5.3. Линии связи на основе витой пары ......................................68 3.5.4. Коаксиальные кабели .............................................................73 3.5.5. Волоконно-оптические кабели ..............................................74 3.6. Методы передачи дискретных данных на физическом уровне ......................................................................77 3.6.1. Аналоговая модуляция ...........................................................78 3.6.2. Цифровое кодирование ..........................................................79 3.6.3. Логическое кодирование .......................................................81 4. Базы данных .................................................................................................83 4.1. Термины и определения ...................................................................83 4.2. Архитектуры баз данных ..................................................................84 4.2.1. Архитектура на основе разделяемых файлов ......................84 4.2.2. Архитектура «хост-терминал» ..............................................85 4.2.3. Архитектура «клиент-сервер» ...............................................87 4

Стр.4

4.3. Уровни восприятия данных ............................................................ 89 4.4. Модели данных ................................................................................. 90 4.4.1. Иерархическая модель данных ............................................ 90 4.4.2. Сетевая модель данных ......................................................... 91 4.4.3. Реляционная модель данных ................................................ 92 4.5. Основы реляционных СУБД ........................................................... 94 4.5.1. Термины и определения ........................................................ 94 4.5.2. Основные операции над таблицами и их интерпретация ................................................................ 95 4.5.3. Нормализация......................................................................... 96 4.6. СУБД MS Access .............................................................................. 99 4.7. Основы языка SQL ......................................................................... 100 4.7.1. История создания языка SQL ............................................. 100 4.7.2. Типы данных языка SQL ..................................................... 100 4.7.3. Операторы добавления, удаления и модификации данных в языке SQL ................................. 101 4.7.4. Оператор SELECT ............................................................... 103 Заключение .................................................................................................... 108 Библиографический список ......................................................................... 109 5

Стр.5