Vysoká škola polytechnická Jihlava STÁTNÍ ZÁVĚREČNÁ ZKOUŠKA studijní obor POČÍTAČOVÉ SYSTÉMY studijní program ELEKTROTECHNIKA A INFORMATIKA Tento dokument je platný pro studenty prezenční a kombinované formy studia oboru Počítačové systémy, kteří začali studovat nejpozději v zimním semestru akademického roku 2008 / 2009.
Obecné informace: Teoretické otázky ke SZZ se dělí na 3 okruhy: a. Programování, b. Elektrické obvody a elektronika, c. Operační systémy a hardware. Student losuje z každého okruhu jednu otázku (každý okruh má 10 otázek). Student má na přípravu odpovědi na všechny vytažené otázky maximálně 20 minut. Následuje vlastní státní zkouška, která trvá rovněž 20 minut, včetně vyhlášení výsledků. Dále se pokračuje obhajobou bakalářské práce. Maximální doba trvání je 20 minut. Obhajoba se člení na prezentaci a rozpravu. Termín konání SZZ je zveřejňován v informačním systému. Student musí mít, podle požadavku studijního plánu oboru PS, úspěšně absolvované všechny níže uvedené předměty: Teoretické základy informatiky Programování 1 Programování 2 Programování 3 Programování 4 Databázové systémy 1 Elektrická měření Elektrické obvody 1 Elektrické obvody 2 Signály a systémy Elektronika Základní elektronické obvody Počítačové sítě 1 Operační systémy Číslicová technika Architektura počítačů Mikroprocesorová technika 1 Počítačové řídicí systémy Informační systémy Zkušební komisi jmenuje pro konkrétní termín státních zkoušek rektor školy. 2
1. Zásobník a fronta základní vlastnosti, operace, realizace pomocí pole, použití. 1. Okruh 1. Okruh Programování 2. Binární stromy definice binárního stromu a konstrukce dokonale vyváženého stromu, binární vyhledávací stromy, základní operace, prohledávání stromu. 3. Algoritmy řazení základní termíny, Heapsort, Quicksort, Mergesort. 4. Dynamické knihovny výhody DLL, manipulace s DLL z hlediska operačního systému, vstupní bod DLL, funkce pro správu DLL. 5. Vícevláknové aplikace základní pojmy, třída TThread, kritické sekce, události. 6. Souborové operace ve Win32 aplikacích otevření souboru, zápis a čtení, mapování souboru, asynchronní přístup k souboru. 7. Architektura podniku komponenty architektury podniku, pojetí podnikové informatiky, podniková informační infrastruktura, její funkcionalita a souvislost s ochranou dat. 8. Informační systémy poslání informačních systémů, komponenty, vlastnosti informačních systémů, typy informačních systémů a jejich charakteristiky, vývoj informačních systémů, přehled a stručné vlastnosti používaných paradigmat, projektové řízení. 3
1. Okruh 9. Informační systémy, strukturovaný přístup k vývoji základy strukturovaného paradigmatu, strukturované metodiky a jejich členění na fáze, modelování podnikových procesů a dat. 10. Informační systémy, objektový přístup k vývoji základy objektového paradigmatu, objektové metodiky a jejich členění na fáze, relevantní diagramy objektového paradigmatu. 4
2. Okruh 2. Okruh Elektrické obvody a elektronika 1. Elektronické měřicí přístroje měřicí zesilovače a jejich vlastnosti, analogové osciloskopy, převodníky pro číslicové měřicí přístroje a jejich vlastnosti, číslicové osciloskopy. 2. Základní metody měření měření odporů, měření indukčností, měření kapacit, měření výkonů. 3. Řešení lineárních obvodů heuristické metody (zjednodušování, metoda Kirchhoff. rovnic, ), Theveninova a Nortonova věta, metoda smyčkových proudů, metoda uzlových napětí a modifikovaná metoda uzlových napětí, řešení přech. dějů metodou diferenciálních rovnic a Laplaceovou transformací princip diskrétních filtrů, filtry FIR a IIR, dolní, horní propust, filtry SC. 4. Řešení nelineárních obvodů lineární a nelineární obvody, jejich charakteristiky, grafické metody, numerické metody, změna spektra signálu nelineárními obvody. 5. Způsoby popisu spojitých a diskrétních signálů a dynamických systémů popis signálů a systémů diferenciální rovnicí, frekvenční charakteristiky, frekvenční a operátorové přenosy, stavový popis, souvislost s vnějším popisem. 6. Dynamické systémy základní lineární dynamické členy, přenosy, přechodové a impulsní charakteristiky, bloková algebra lineárních dynamických systémů, uzavřený a otevřený regulační obvod, typy regulovaných soustav, typy regulátorů, stabilita, přesnost a optimalita lineárních dynamických systémů. 7. Bipolární tranzistor princip činnosti, základní zapojení a obvody pro nastavení a stabilizaci pracovního bodu, V-A charakteristiky a Giacolettovo náhradní schéma, tranzistor jako spínač. 5
2. Okruh 8. Unipolární tranzistor typu MISFET rozdělení a principy činnosti, základní zapojení a obvody pro nastavení a stabilizaci pracovního bodu, V-A charakteristiky a náhradní schéma, tranzistor jako spínač. 9. Zesilovače lineární napájecí zdroje pro zesilovače, rozbor jednostupňového tranzistorového zesilovače ve statickém a dynamickém režimu, předzesilovač s RC, přímou a transformátorovou vazbou, koncové a impulsní zesilovače, 10. Oscilátory RC a LC harmonické oscilátory, RC oscilátory tvarových kmitů, spínané síťové napájecí zdroje, Oscilátory využívající záporného diferenciálního odporu. 6
3. Okruh 3. Okruh Operační systémy a hardware 1. Charakterizujte souborové systémy FAT16, FAT32, NTFS Co je FAT16, popište, výhody, nevýhody, použití? Co je FAT32, popište, výhody, nevýhody, použití? Co je NTFS, popište, výhody, nevýhody, použití? 2. Synchronizace procesů Co je synchronizace procesů, důvody synchronizace? Co je kritická sekce? Nakreslete a vysvětlete postupový prostor pro dva procesy. Popište synchronizační metody (vzájemné vyloučení, producent a konzument, čtenáři a písař). 3. Kombinační obvody základní kombinační obvody a jejich popis, tranzistorově-tranzistorová logika, unipolární technologie, zjednodušování užitím Booleovy algebry, zjednodušování Karnaughovou mapou a metodou Quine-McClusskey. 4. Sekvenční obvody základní klopné obvody, posuvné registry, synchronní a asynchronní čítače, paměti, programovatelné obvody. 5. Základní prvky počítačů PC co vše ovlivňuje výkon počítače a jaké nároky jsou kladeny na jednotlivé prvky počítače z hlediska stability počítače, vysvětlete účel severního a jižního můstku na základní desce počítače, uveďte základní výhody použití sběrnice USB. Kolik vývodů obsahuje USB konektor? Jaké jsou jednotlivé přenosové rychlosti USB sběrnice? Porovnejte sběrnice USB a FireWire, rozdělení pevných disků: primární oblasti a rozšířené oblasti, logický disk, fyzický disk, aktivní oddíl; možnosti a způsoby připojení pevných disků, porovnejte ATA, SATA a SCSI. 6. Periférie počítačů porovnejte současné zobrazovací jednotky dle využívané technologie zobrazování (výhody, nevýhody, životnost, pozorovací úhel, doba odezvy, barevné spektrum), polohovací zařízení, druhy, princip, rozpoznání pohybu a směru v jednotlivých osách pohybu, skenery, základní druhy snímačů CCD a CIS, druhy skenerů a jejich využití, co je to OCR, rozdělení tiskáren dle technologií tisku, výběr tiskárny pro běžný barevný tisk a pro tisk fotografií. 7
3. Okruh 7. Mikrokontrolér AT89S52 zabudované periferie čítače/časovače 0 a 1, čítač/časovač 2 sériový kanál, watchdog a režimy snížené spotřeby. 8. Základní úlohy a vnější obvody pro mikrokontroléry ošetření zákmitů tlačítek, obsluha LCD, obsluha sériového kanálu, sběrnice Microware a I 2 C, měření kmitočtu a střídy, generování PWM signálu a obsluha krokového motoru. 9. Automatizační prostředky procesní instrumentace (snímače a akční členy), programovatelné automaty, decentralizované řídicí systémy, softwarové řídicí systémy. 10. Komunikační systémy pro automatizaci ISO/OSI model otevřené komunikace, funkce a protokoly vrstev modelu, průmyslové komunikační sítě, průmyslový Ethernet. V Jihlavě, 7.12.2011 Ing. Michal Vopálenský, Ph.D. Vedoucí katedry elektrotechniky a informatiky 8