Регистрация / Вход
Прислать материал

Микропроцессорные технологии в образовании

Сведения об участнике
ФИО
Демяник Андрей Дмитриевич
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Информационные технологии и вычислительные системы
Раздел области наук
Информационные технологии
Тема
Микропроцессорные технологии в образовании
Резюме
Применение микропроцессорных технологий в образовательный процесс с целью уменьшения экономических затрат и энергетических ресурсов.
Ключевые слова
Микрокомпьютер, минимизация АРМ, Linux, свободно распространяемое программное обеспечение
Цели и задачи
Цель исследования – изучение возможности внедрения микропроцессорных технологий в образовательный процесс, обеспечение снижения затрат на производственные мощности без потери качества обучения.
задачи исследования:
1. Произвести теоретический анализ микропроцессорных технологий.
2. Изучить программное обеспечение доступное для работы с данными технологиями.
3. Создать опытный образец персонального компьютера с внедрением микропроцессорных технологий.
Введение

Актуальной проблемой в сфере образования является внедрение микропроцессорных технологий – устройств, отвечающих за обработку и выполнение как арифметических, так и логических операций, а потому развитие данного направления актуально. Это связано с экономическими требованиями к минимизации затрат на оборудование и экономии энергоресурсов.

Объектом исследования стали одноплатные компьютеры, собранные на одной плате, в которую встроены: микропроцессоры, оперативная память и устройства ввода-вывода. Они обладают достаточной вычислительной мощностью и низким энергопотреблением.

Предмет исследования – обучение студентов проектированию и сборке микрокомпьютера с помощью современного оборудования и технологий.

Методы и материалы

Методы исследования: теоретические – анализ, синтез и обобщение литературы, систематизация знаний; практические – методы технического проектирования (структурирование, схематизация, замещение модификация, алгоритмизация, тестирование, анкетирование).
 

Материалы: Одноплатный компьютер Cubieboard 1 имеющий следующие характеристики:

·        Allwinner A10 SoC (ARM Cortex A8 @ 1 ГГц процессор, с Mali 400MP GPU и CedarX VPU способен декодировать видео 2160p quadHD).

  • ОЗУ 1 Гб DDR3
  • 4 Гб встроенной NAND Flash, 1x MicroSD слот, 1x SATA порт.

·        HDMI выход 1080p

·        10/100 Ethernet разъем

  • 2x USB Host, 1x USB OTG , 1x CIR 
  • 96-контактов расширения I²C, SPI, LVDS, CSI/TS, FM-N, ADC, CVBS, VGA, SPDIF-OUT, R-TP и т. д.
  • Свободнораспростроняемое программное обеспечение.
Описание и обсуждение результатов

В ходе выполнения научного исследования нами были проведены:

  1. теоретический анализ документации и передового практического опыта по созданию и использованию микропроцессорных технологий, операционных систем и программного обеспечения доступного для работы на микрокомпьютерах;
  2. изучено системное и прикладное свободно распространяемое программное обеспечение доступное для работы с персональными компьютерами, реализованными на микропроцессорных  технологиях;
  3. создан опытный образец персонального компьютера с внедрением микропроцессорных технологий.
  4. проведено тестирование работоспособности опытного образца персонального компьютера.

         Результаты каждого этапа исследования отображены в соответствующих главах данной работы.

         В результате выполнения научного исследования был создан одноплатный компьютер, основанный на микропроцессоре, с установленными оперативной памятью и устройствами ввода-вывода. Данный опытный (рабочий) образец персонального компьютера с использованием микропроцессорных технологий установлен в профессиональном образовательном учреждении «Челябинский государственный педагогически университет» по адресу: г. Челябинск ул. Бажова 46-а.

         В процессе тестирования нами были определены виды работ (трудовых функций) и виды специалистов, для создания автоматизированных рабочих мест которых может быть использован опытный образец. Также были произведены измерения энергопотребления и доказана экономическая эффективность создания АРМов различных специалистов на основе персональных микропроцессорных компьютеров.

 

Таким образом, цель исследования, а именно: изучение возможности внедрения микропроцессорных технологий в образовательный процесс, обеспечение снижения затрат на производственные мощности без потери качества обучения – достигнута.

Используемые источники
1. Образы загрузчика ОС http://www.berryterminal.com/doku.php/berryboot_a10
2. https://launchpad.net/win32-image-writer/+download Журнал Программа для работы с образами
3. http://cubieboard.org Описание устройства Cubieboard 1
4. http://www.hacknsk.org/2013/10/install-linux-on-cubieboard.html особенности установки операционной системы
5. Особенности работы с Ubuntu http://ulyssesd.blogspot.ru/2015/04/ubuntu-mate-1504.html
6. Ubuntu Mate ее характеристики, производительность и возможности http://compizomania.blogspot.com/2014/10/ubuntu-mate-1410.html
7. Fedora 21 её возможности http://info-comp.ru/drugieopersistemi/425-review-and-install-linux-fedora-21.html
8. Бюджетные варианты микрокомпьютеров http://ichip.ru/3-nedorogikh-multimedijjnykh-mini-pk.html
Information about the project
Surname Name
Demyanik
Project title
microprocessor technology in education
Summary of the project
The use of microprocessor technologies in the educational process aimed at reducing the economic costs and energy resources.
Keywords
The microcomputer, minimizing arm, Linux, free software