SREDNJE STROKOVNO IZOBRAŽEVANJE

Izobraževalni program: ELEKTROTEHNIK RAČUNALNIŠTVA

KATALOG ZNANJ

Sprejeto na 58. seji Strokovnega sveta RS za poklicno in strokovno izobraževanje, dne 7. 6. 2002

1. IME PREDMETA

RAČUNALNIŠKE KOMPONENTE

2. ŠTEVILO UR

Letnik Oblike izobraževalnega dela
  Teorija (ur) Vaje (ur) Skupaj (ur)

3.

70

0

70

4.

68

0

68

skupaj

   

138

3. USMERJEVALNI CILJI PREDMETA

Dijak:

4. OPERATIVNI CILJI PREDMETA

3. letnik

INFORMATIVNI CILJI

FORMATIVNI CILJI

SOCIALIZACIJSKI CILJI

POSEBNOSTI V IZVEDBI

 

Dijak

Dijak

 

Računalniški sistemi:

arhitektura računalniških sistemov,

gradniki računalniških sistemov,

vodila,

centralno-procesna enota,

pomnilnik,

vhodno-izhodne naprave,

superračunalniki,mainframe, srednji, majhni,mini,mikro,ročni računalniki,

skalarni računalniški sistemi,

vektorski računalniški sistemi,

CISC, RISC, CISC z RISC jedrom, VLIW.

  • Spozna pojem računalniškega sistema.
  • Opredeli tipične arhitekture in se seznani z njihovimi gradniki.
  • Oceni prednosti in slabosti posameznih arhitektur.
  • Določi vlogo posameznih gradnikov računalniških sistemov.
  • Našteje vrste vodil glede na njihovo vlogo v računalniškem sistemu.
  • Opiše vrste pomnilnikov, njihove glavne značilnosti in namen uporabe.
  • Loči med superračunalniki, mainframe, srednjimi, majhnimi, mini, mikro, ročnimi računalniki.
  • Navede glavne značilnosti skalarnih, vektorskih računalnikov.
  • Seznani se z značilnostmi CISC, RISC, CISC z RISC jedrom, VLIW centralno procesnimi enotami.
  • Oceni vpliv, ki ga je imel izum in razvoj rač. sistemov na razvoj današnje družbe.
  • Določi pomen, ki ga imajo računalniški sistemi v današnjem času.
  • Opredeli računalniški sistem kot nepogrešljivo orodje vseh nivojev bivanja in ustvarjanja
  • Loči vrste računalniških sistemov.
  • Pozna razliko med mini, mikro, ročnimi računalniki, dlančnimi računalniki.

Mikrokontrolerji:

mikroračunalnik, mikroprocesor, mikrokontroler,

uporaba in vrste mikrokontrolerjev.

  • Osvoji pojem mikrokontrolerja.
  • Prepozna vlogo mikrokontrolerja v krmilnem procesu.
  • Naveže znanje o strukturi programabilnega krmilnika z mikrokontolerjem.
  • Spozna osnovno zgradbo mikrokontroliranega sistema.
  • Diskutira o možnih področjih uporabe in pretehta smiselnost uporabe mikrokontrolerja v primerjavi s programabilnim krmilnikom.

  • Ocenjuje vzročno posledične povezave v naravi in jih poskuša aplicirati.
  • Spozna ekonomsko ustreznost uporabe mikrokontrolerjev in prednosti med mikrokrmilniki.
  • Utrjuje znanje poznavanja računalniških sistemov.
  • Diskutira o možnosti uporabe mikrokontrolerja v vsakdanjem življenju.
  • Dokazuje smiselnost uporabe mikrokontroliranih sistemov.

Zgradba in delovanje mikrontrolerja:

CPE,

RAM,

registri,

vhodno-izhodni vmesnik,

časovnik,

notranje vodilo.

  • Spozna vlogo posameznih delov mikrokontrolerja.
  • Razlikuje med registri vhodno-izhodnih enot, podatkovnimi in naslovnimi registri.
  • Ogleda si strukturo notranjega vodila in spozna pomen posameznih signalov.
  • Ugotovi vlogo časovnikov in vhodno izhodnih vrat.
  • Zna ugotoviti organizacijo in velikost notranjega pomnilnika.
  • Opredeli vlogo CPE in prepozna vlogo njenih internih delov.
  • Primerja zgradbo mikrokontroliranega sistema z organizacijo moderne družbe.
  • Navede nekaj mikrokontroliranih sistemov.

Programski model in

analiza delovanja mikrokontrolerja:

programski model mikrokontrolerja,

izvajanje programa,

bus protokol,

naslavljanje pomnilnika,pomnilniški dekoderji.

  • Spozna programski model mikrokontrolerja in osvoji vlogo posameznih delov.
  • Analizira način izvajanja programa skozi posamezne faze.
  • Loči med fazami prevzema, analize in izvedbe ukaza.
  • Osvoji način naslavljanja pomnilnika in se seznani s pojmom velikosti naslovnega prostora.
  • Zna razdeliti razpoložljiv pomnilniški prostor na pomenske module.
  • Uporabi obstoječe znanje o dekoderjih za realizacijo delitve pomnilniškega prostora.
  • Razvija občutek za komunikacijo med napravami in jih primerja s komunikacijami v realnem življenju.
  • Analizira izvedbo ukaza.
  • Razdeli pomnilniški prostor.

Ukazi mikrokontrolerja:

ukaz,

format ukaza,

načini naslavljanja,

ukazi za prenos podatkov,

aritmetični ukazi,

logični ukazi,

ukazi za delo s skladom,

vejitve,

ponavljanja,

vhodno-izhodni ukazi.

  • Osvoji pojem ukaza.
  • Spozna zgradbo ukazov, zna ločiti polje operacijske kode in polj operandov.
  • Prepozna prednosti ortogonalne zgradbe ukazov.
  • Loči posamezne načine naslavljanja in raziskuje njihove načine uporabnosti.
  • Prepozna vsebovano, takojšnje, neposredno naslavljaje in jih zna ločiti od indeksnih naslavljanj.
  • Ugotovi, kateri načini naslavljanja omogočajo pozicijsko neodvisnost programov.
  • Simulira delovanje aritmetičnih in logičnih ukazov.
  • Uporabi ukaze za vejitve, brezpogojne in pogojne skoke ter realizira enostavna ponavljanja.
  • Opredeli posebnosti vhodno-izhodnih ukazov in jih uporabi v enostavnih primerih.

  • Odkriva smotrnosti posameznih skupin ukazov.
  • Korelira število operandnih polj ukaza z načinom naslavljanja.
  • Diskutira o moči in hitrosti izvedbe posamezna ukaza.
  • Spoznava vpliv kompleksnosti ukaza na čas njegovega izvajanja.
  • Prepozna vrsto uporabljenega naslavljanja.
  • Našteje vrste naslavljanj.
  • Opiše splošno zgradbo ukazov.
  • Loči ukaze glede na vrsto naslavljanja.

Sklad in podprogrami:

sklad,

vrh in dno sklada,

skladovni kazalec,

dodajanje in odvzemanje s sklada,

prekoračitev obsega sklada,

podprogrami.

  • Spozna pojem sklada in njegov mehanizem delovanja.
  • Zna ločiti med strukturama sklada in vrste.
  • Odkriva uporabnost sklada v zvezi z realizacijo podprogramov in prekinitev.
  • Simulira mehanizem delovanja sklada.
  • Opredeli problem prekoračitve obsega sklada in poda predloge reševanja problema.
  • Definira pojem podprograma in opiše njegove značilnosti.
  • Zna povezovati programe s podprogrami.
  • Odkriva uporabo sklada v vsakdanjem življenju in vleče vzporednice s programsko in strojno realizacijo strukture.
  • Pretehta smotrnost uporabe podprogramov glede na porabo izvajalnega časa in potrošnjo pomnilnika.
  • Razvija občutek za strukturo danega problema in osvaja drobitev kompleksnih problemov na lažje rešljive podprobleme.

  • Realizira in simulira delovanje sklada s pomočjo knjig v šolski knjižnici.
  • Realizira podprogram za dani problem.

Prekinitve:

zunanje in notranje prekinitve,

maskirane in nemaskirane prekinitve,

prekinitveni vektorji in vektorske prekinitve,

prekinitveni signali,

prekinitveni servisni program,

servisiranje prekinitev,

prioriteta prekinitve.

  • Seznani se s pojmom prekinitve.
  • Spozna vzroke za prekinitev normalnega načina delovanja CPE.
  • Opredeli procese, ki nikoli ne smejo biti prekinjeni in spozna načine onemogočanja prekinitev.
  • Zna ločiti med prekinitvenim vektorjem in vektorsko prekinitvijo.
  • Spozna prekinitvene signale/linije zunanjih prekinitev.
  • Loči med notranjimi in zunanjimi prekinitvami.
  • Pozna zakonitosti izvajanja prekinitvenega servisnega programa
  • Navede načine izvedbe prioritete prekinitve.
  • Napiše enostaven prekinitveni servisni program.
  • Razvije občutek za protokol prekinitve in vleče vzporednice s procesi v vsakdanjiku (npr. telefonski nagovor, ...).
  • Selekcionira primere, kjer je smotrno uporabiti prekinitve.
  • Vrednoti različne načine prepoznavanja naprav, potrjevanja in servisiranja prekinitev.

  • Opiše potek izvajanja prekinitve.
  • Loči nemaskirne od maskiranih prekinitev.
  • Onemogoči dano maskirno prekinitev.

Priključevanje vhodno-izhodnih naprav:

vhodno-izhodni sistem,

struktura paralelnega vmesnika,

načini delovanja paralelnega vmesnika,

serijski komunikacijski vmesnik,

osnove serijskega prenosa,

EIA/TIA 232C standard,

priključevanje zunanjih vhodno- izhodnih vmesnikov na mikrokontroler.

  • Analizira zmožnosti komuniciranja mikrokontrolerja preko vhodno-izhodnega sistema.
  • Spozna strukturo paralelnega vhodno-izhodnega vmesnika.
  • Razloži režime delovanja paralelnega vmesnika in opiše postopek nastavljanja vmesnika za poljuben režim delovanja.
  • Pozna vlogo časovnika in ga zna uporabiti na danem primeru.
  • Razloži delovanje serijskega komunikacijskega vmesnika in ga zna pripraviti za želeni način delovanja.
  • Loči serijski način prenosa od paralelnega ter zna opisati njune prednosti in slabosti.
  • Spozna osnove serijskega načina prenosa.
  • Določi pomen standarda EIA/TIA 232C in opiše njegove mehanske, električne in časovne značilnosti.
  • Zna definirati okvir podatkov pri EIA/TIA 232C standardu in pozna pomen start, stop in paritetnega bita.
  • Spoznava razloge za priključevanje zunanjih vhodno-izhodnih vmesnikov na mikrokontroler.
  • Napiše in testira enostaven komunikacijski program.
  • Simulira priključitev poljubne vhodne, izhodne ali vhodno-izhodne naprave in napiše enostaven komunikacijski protokol, ki omogoči njeno delovanje.
  • Pridobiva občutek za sodelovanje med različnimi napravami v sestavljenem mikroprocesorskem sistemu in odnosu med njimi.
  • Sistematizira pridobljeno znanje o potrebi po komuniciranju oziroma prenosu podatkov in ga implicira na moderno družbo.
  • Razširi pridobljeno znanje o sodelovanju na strojnem nivoju na delo v skupini.
  • Nastavi serijski komunikacijski vmesnik.
  • Opiše razliko med serijskimi in paralelnimi komunikacijami.

4. letnik

Izbira: Računalniške komponente

INFORMATIVNI CILJI

FORMATIVNI CILJI

SOCIALIZACIJSKI CILJI

POSEBNOSTI V IZVEDBI

 

Dijak

Dijak

 

Fizična zgradba osebnega računalnika:

ohišje,

notranje komponente/naprave,

periferne naprave.

  • Se seznani s kratko zgodovino razvoja osebnih računalnikov.
  • Zna našteti vodilne proizvajalce osebnih računalnikov.
  • Pozna pojme: blagovna znamka, lastno ime, klon.
  • Našteje tipe ohišij in zna oceniti smiselnost uporabe določenega tipa.
  • Spozna pojem napajalnika, loči vrste napajalnikov in pozna njihove prednosti oziroma slabosti.
  • Zna našteti tipične notranje in zunanje komponente osebnega računalnika.
  • Pozna namen uporabe posameznih komponent in jih prepozna po njihovi obliki.
  • Spozna pojem sistemske programske opreme.
  • Razloži vlogo bralnih pomnilnikov pri sistemski programski opremi za inicializacijo sistema, POST, BIOS.
  • Zna našteti vodilne proizvajalce BIOS matičnih plošč s področja osebnih računalnikov.
  • Spoznava vlogo proizvajalcev računalniških sistemov v razvoju stroke.
  • Ocenjuje vpliv razvoja programske opreme na strojno.
  • Utrdi poznavanje von Neumannovega modela in umesti spoznane naprave v model.
  • Našteje naprave v ohišju osebnega računalnika.
  • Prepozna vlogo posamezne naprave.
  • Loči posamezne tipe ohišij.

Vodila:

primarna vodila,

sekundarna vodila.

  • Spozna namen povezovalnih struktur v računalniškem sistemu.
  • Zna našteti vrste vodil glede na vrsto prenašane informacije.
  • Osvoji pojme širine vodila, takt vodila, prepustnost vodila, sinhrono vodilo, asinhrono vodilo.
  • Zna opisati probleme, ki lahko nastopijo pri prenosu podatkov po vodilu, razloge za njihovo pojavitev in morebitne rešitve.
  • Pozna razlike med primarnimi in sekundarnimi vodili ter zna oceniti, katere vrste naprav povezujemo z določeno vrsto vodila.
  • Osvoji pojem lokalnega vodila.
  • Spozna pomen povezovalnih struktur.
  • Analizira probleme, ki lahko nastanejo zaradi pomanjkanja komuniciranja in komunikacijskih zmožnosti med entitetami.

  • Identificira vodilo znotraj računalniškega sistema.
  • Pozna posebnosti v izvedbi vodil.
  • Loči primarna vodila od sekundarnih, lokalna od glavnih.

Vhodno-izhodna vodila:

aktualna vodila (primer:

ISA,

EISA,

VESA,

MCA,

SCSI,

PCI,

PCI-X,

AGP,

USB,

FireWire),

serijsko vodilo,

paralelno vodilo.

  • Seznani se z razvojem in vrstami lokalnih vodil v PC sistemih.
  • Spozna različne arhitekture vodil in njihove splošne lastnosti.
  • Zna razvrstiti vodila po širini, možni hitrosti prenosa podatkov in taktu vodila.
  • Prepozna fizične oblike priključnih vmesnikov posameznega priključnega standarda.
  • Zna oceniti prednosti in slabosti posameznih vodil in opredeliti vrsto naprav, ki jih povezujemo s posameznimi vrstami vodil.
  • Primerja značilnosti konkurenčnih standardov; npr. USB in FireWire.
  • Spozna standard EIA-TIA RS232/C.
  • Seznani se s paralelnimi vrati in vrsto naprav, ki jih nanje priključujemo.
  • Pridobi občutek za odnos med hitrostjo naprave, hitrostjo prenosa podatkov, vrsto vodila in kvaliteto življenja.

  • Spozna naprave, ki se priključujejo z določenim tipom povezovalne strukture.
  • Usposobi se za prepoznavanje posameznih povezovalnih struktur in njihovih priključnih konektorjev.
  • Zaveda se namena uporabe posameznega tipa vodila.

Periferne naprave:

tipkovnica,

miška, sledilna kroglica, sledilna,

površina,

igralna palica,

zaslon,

tiskalnik,

optični bralnik,

zunanje naprave za masovno,

shranjevanje podatkov.

  • Zna našteti periferne naprave in jih razdeliti na vhodne oziroma izhodne.
  • Spozna osnovne principe delovanja posameznih naprav.
  • Zna opredeliti področje uporabe posamezne naprave.
  • Seznani se z možnostmi priključevanja naprav na centralni del osebnega računalnika.
  • Zna oceniti prednosti določenega povezovalnega standarda izbrane naprave.
  • Pozna vlogo gonilnikov naprav v povezavi z operacijskim sistemov osebnega računalnika.
  • Zna oceniti ekonomsko in uporabno vrednost naprave.
  • Oceni razmerje med kvaliteto,in ceno naprave ter njeno tržno uspešnostjo.
  • Ugotovi vpliv globalizacije na ceno periferne naprave.
  • Vizualno prepozna periferno napravo.
  • Poda predlog rešitve pri izboru nakupa naprave.
  • Opiše namen gonilnika naprave.

Pomnilniki

  • Pozna vlogo pomnilnika v von Neumannovem modelu.
  • Pozna notranje zunanje pomnilnike.
  • Pozna bralne/bralno pisalne pomnilnike.
  • Pozna statično/dinamične bralne/pisalne pomnilnike.
  • Pozna glavni pomnilnik.
  • Pozna pomnilniške module (primer: DRAM, SRAM, EDO, SDRAM, DDR, RAMBUS, ...).
  • Vizualno prepozna vrsto pomnilniškega modula.
  • Našteje podatke, ki jih proizvajalec podaja za posamezen tip pomnilniškega modula.
  • Zna vstaviti pomnilniški modul v ustrezno režo matične plošče.
  • Oceni vlogo pomnjenja informacije.
  • Selekcionira informacije glede na potrebo trajnosti pomnjenja.
  • Ugotovi vpliv multimedijksih tehnologij na pomnjenje, količino in kvaliteto informacije.
  • Razume smisel delitve pomnilnikov.
  • Usposobi se za prepoznavo tipa pomnilniškega modula.
  • Primerja različne pomnilniške tehnologije.

Naprave in mediji za masovno shranjevanje podatkov:

magnetni trak,

disketni pogon,

disk (fiksni, izmenljivi),

optični pomnilniki (CD, DVD),

flash pomnilniki (CF, MMC, SD).

  • Spozna osnovne principe magnetnega zapisovanja in branja podatkov.
  • Opiše vlogo, ki jih zavzemajo magnetni trakovi v zgodovini razvoja računalniških sistemov in dandanes.
  • Pozna mehanizem delovanja ter logično razdelitev površine diskete in trdega diska.
  • Zna izračunati kapaciteto neformatiranega medija.
  • Osvoji postopke priprave trdega diska za normalno uporabo.
  • Spozna princip delovanja in format zapisa informacije na optičnih medijih.
  • Spozna novejše pomnilniške tehnologije in njihov princip delovanja.
  • Loči med npr. CF, MMC, SD pomnilniki in pozna prednosti posameznih tehnologij.
  • Zna za poljuben medij oceniti hitrost dostopa do informacije in kapaciteto medija glede na trende, ki so prisotni na tržišču.
  • Ugotovi vpliv razvoja tehnologije na potrošniško miselnost.
  • Zna oceniti lastne potrebe.
  • Zagovarja vpliv potrebe po večjem pomnilniškem mediju.
  • Izračuna kapaciteto neformatiranega diska.
  • Loči med zaporednih in direktnim načinom dostopa do informacije na pomnilniškem mediju.

Pomnilniške organizacije:

pomnilniške hierarhije,

predpomnilnik,

navidezni pomnilnik,

pomnilniško prepletanje.

  • Spozna pojem pomnilniške hierarhije.
  • Oceni hitrost dostopa do podatkov pri večnivojskih hierarhijah.
  • Spozna pojem lokalnosti pomnilniških dostopov.
  • Opiše princip delovanja predpomnilnika.
  • Loči in pozna razliko med asociativnimi, set-asociativnimi in direktnimi predpomnilniki.
  • Ocenjuje verjetnost zadetka pri različnih realizacijah predpomnilnikov.
  • Spozna pojem navideznega pomnilnika in naslavljanja navideznega prostora.
  • Loči vrste navideznih pomnilnikov in zna opisati njihove glavne značilnosti.
  • Razloži principe preslikovanja navideznih naslovov v fizične.
  • Razlikuje med notranjo in zunanjo fragmentacijo, pozna razloge za njun nastanek in postopke za njuno zmanjševanje oziroma odpravljanje.
  • Spozna prednosti pomnilniškega prepletanja kot eno izmed metod pospeševanja dostopa do informacije v pomnilniku.
  • Razume hierarhijo pomnilnikov in jo aplicira na ustroj družbe.
  • Poišče primere lokalnosti v svoji okolici.
  • Loči tipe pomnilnikov in jih porazdeli po pomnilniški hierarhiji glede na hitrost dostopa do podatkov.
  • Določi skupni dostopni čas.
  • Pozna prednosti predpomnilnikov in idejo navideznega pomnilnika.

Osnovna plošča osebnih računalnikov

  • Vizualno prepoznava naprave in elemente osnovne plošče.
  • Zna razložiti vlogo nabora vezij osnovne plošče.
  • Spozna glavne proizvajalci naborov vezij osnovne plošče.
  • Razišče možnosti nastavitve delovanja naprav osnovne plošče z danimi kratkostičniki.
  • Razloži vlogo BIOS in ga zna locirati na osnovni plošči.
  • Prepozna fizične konektorje posameznih vodil.
  • Ponazori relacije med elementi osnovne plošče z odnosi med subjekti v družbi oziroma družini.
  • Razloži možnosti nastavitev osnovne plošče.
  • Našteje naprave na dani osnovni plošči.

Centralna procesna enota:

registri,

podatkovni in naslovni vmesniki,

aritmetično-logična enota,

kontrolna enota,

ukazi.

  • Razloži vlogo CPE v von Neumannovem modelu računalniškega sistema.
  • Našteje glavne sestavne dele centralnih procesnih enot in opiše njihov namen.
  • Opiše vlogo kontrolne enote.
  • Loči med namenskimi in splošnonamenskimi registri.
  • Spozna vpliv urine frekvence na hitrost izvajanja ukazov.
  • Spozna paralelizme znotraj CPE; več funkcijskih enot, cevovodno procesiranje.
  • Oriše vlogo predpomnilnika (L1) znotraj CPE.
  • Razišče metode za primerjave različnih in istovrstnih CPE in vrednoti rezultate primerjav.
  • Našteje vrste CPE glede na nabor in moč ukazov.
  • Primerja vlogo centralne procesne enote s patriarhalno družbo.
  • Prepozna vpliv zgodovinskih dejstev na trenutne razmere v družbi.
  • Primerja delovanje predpomnilnika s hitro poštno dostavo.
  • Opiše vlogo delov centralne procesne enote.
  • Predstavi prednosti, ki jih v strukturo CPE vnašajo paralelizmi.

Ergonomija delovnega mesta:

osvetlitev prostora,

drža,

deformacije udov,

onesnaževanje.

  • Oceni kvaliteto osvetlitve prostora in izvora svetlobe.
  • Zna pravilno sedeti.
  • Pazi na zračnost prostora.
  • Se zaveda sevanja CRT zaslonov in pozna norme TCO.
  • Pridobi občutek za pravilno držo na delovnem mestu.
  • Izmeri zvočna onesnaženost prostora.
  • Se zaveda vpliva klimatiziranih prostorov na svoje zdravje.
  • Oceni vpliv tehnologije na zdravje in dobro počutje človeka.
  • Diskutira o vplivu zasvojenosti s tehnologijo.
  • Primerja vlogo centralne procesne enote s patriarhalno družbo.
  • Zna ustrezno opremiti delovno mesto.
  • Pokaže na morebitne napake v ergonomiji delovnega mesta.

Grafični podsistem:

prikazovalniki (npr. CRT, LCD, plazma),

grafični vmesniki.

  • Pozna pojme: osveževalna frekvenca, globina barve, video pomnilnik, resolucija zaslona, multisync, multiscan.
  • Našteje video standarde, npr.: VGA, SVGA, XGA, VESA.
  • Opiše video kartico z njenimi najbolj osnovnim komponentami, kot so video nabor vezij,video pomnilnik.
  • RAMDAC.
  • Pozna vlogo video pospeševalnikov in video gonilnikov.
  • Primerja video kartice glede na namen uporabe : 2D grafika, 3D grafika, igre, DVD pospeševanje, DVI vmesnik.
  • Razbija stereotip očala-računalnikar.
  • Selekcionira video kartice glede na kompleksnost operacij.
  • S testiranjem dokaže vpliv osveževalne frekvence CRT zaslona na utrujenost oči.
  • Našteje proizvajalce grafične opreme.
  • Nariše diagram odvisnosti velikosti zaslona od izbrane resolucije.

4. letnik

Izbira: Informacijska elektronika

INFORMATIVNI CILJI

FORMATIVNI CILJI

SOCIALIZACIJSKI CILJI

POSEBNOSTI V IZVEDBI

 

Dijak

Dijak

 

Osnove informatike:

informatika,

informacija,

količina informacije,

bit,

analogno-zvezno,

digitalno-diskretn,

kodiranje,

številski sestavi,

predstavitev števil,

Booleaova algebra.

  • Spozna pojme informatika, informacija.
  • Pozna način merjenja informacije in enoto za količino informacije.
  • Predstavi informacijo na različne načine (analogna in digitalna predstavitev informacije).
  • Loči med dvojiškim zapisom, bitom, zlogom, besedo, dvojno besedo.
  • Kodira števila:
  • cela števila: naravno dvojiško, BCD, Grayev kod,
  • realna števila: s fiksno in plavajočo vejico.
  • Kodira znake, logične vrednosti, nize znakov.
  • Obnovi in uporabi logične operacije (nad biti, nad števili).
  • Prepozna vrste informacije.
  • Vadi zapis v posebnosti izvedbe.
  • Spozna raznolikost v načinu zapisa informacije, ki izvira iz različnih kulturnih okolij.
  • Primerja različne zapise iste informacije.
  • Kodira števila.
  • Pretvarja med številskimi sitemi.
  • Predstavi dano število v formatu s plavajočo vejico.
  • Izvaja aritmetične in logične operacije na številih v dvojiškem sestavu.
  • Našteje osnovne operacije booleove algebre in napiše njihove pravilnostne tabele.

Integracija v elektroniki:

integracija,

elementi integracije,

integrirana vezja,

integracijski moduli,

procesne enote,

mikroprocesorji,

fiksno-ožičena logika,

programabilna logika.

  • Spozna pomen integracije v elektroniki.
  • Zna opisati lastnosti osnovnih integracijskih elementov in vezij (tranzistorjev, logičnih vrat, seštevalnikov, pomnilniških celic, registrov, ...).
  • Seznani se s pojmoma integrirano vezje in integracijski modul.
  • Opredeli vlogo procesne enote, procesorja, centralne procesne enote.
  • Oriše osnovno arhitekturo mikroprocesorja.
  • Primerja fiksno-ožičeno s programabilno logiko in se zave prednosti in slabosti posamezne kategorije.
  • Spozna ekvivalentnost strojne in programske opreme.
  • Razvrsti nivoje programiranja mikroprocesorja od mikroprogramiranja do programiranja v višjih programskih jezikih.
  • Izpopolnjuje sposobnost sledenju razvoja sistemov od mikro do makro nivoja.
  • Integracija, manjšanje naprav, manjšanje cen.
  • Razume pomen integracije na povečevanje proizvodnje, ceno in dostopnost elektronskih vezij.
  • Zave se pomena komunikacij na vseh nivojih zgradbe kompleksnih elektronskih vezij.
  • Pozna lastnosti sestavnih elementov naprav.
  • Osvoji zgradbo načelno zgradbo naprav.
  • Loči programirne od neprogramirnih komponent.
  • Zaveda se nivojske delitve programskih jezikov.

Vhodni in izhodni signali elektronskih integriranih vezij:

analogni, digitalni signali,

označevanje signalov,

lastnosti signalov,

družine integriranih vezij,

izvedbe vhodov in izhodov,

integriranih vezij.

  • Loči med analognimi in digitalnimi signali.
  • Opiše lastnosti in pozna označevanje signalov (pomen signala, smer, napetostni oziroma tokovni nivoji, kasnitev, standardno breme, obremenljivost izhodov).
  • Spozna razlike med posameznimi družinami integriranih vezij (npr. TTL in CMOS).
  • Razlikuje med izvedbami izhodov (push-pull, open collector, open drain, 3-State).
  • Razume povezavo med analognim in digitalnim svetom.
  • Pridobiva sposobnost opazovanja in prepoznavanja oblik in vrste signalov.
  • Opazuje spremembe signalov.
  • Opisuje signale na standardiziran način.

Vezja komunikacijskih naprav:

logična vezja,

medpomnilniki,

zapahi,

multipleksor,

selektor,

dekodirnik,

generator/kontrolor parnosti,

pomnilniška vezja,

naslov, lokacija, vsebina,

krmilni signal,

protokol,

linijski vmesnik,

nivojski vmesnik,

prilagoditvena vezja.

  • Našteje logična vezja ( negator, vrata, medpomnilnik, zapah, transceiver, multiplekser, kodirnik, selektor, dekodirnik, generator/kontrolor bita parnosti).
  • Analizira ožičeno in programirljivo logiko.
  • Našteje pomnilniška vezja.
  • Razlikuje: arhitektura, lokacija, naslov, vsebina.
  • Se seznani s pomnilniškimi tehnologijami: RAM, NVRAM, ROM, EPROM, EEPROM, Flash.
  • Opredeli paralelno in serijsko izvedbo pomnilnika.
  • Pozna načine krmiljenje paralelnih in serijskih pomnilnikov (krmilni signali, protokoli).
  • Zna razširiti pomnilnik (daljše lokacije) in podaljšati pomnilnik (več lokacij).
  • Spozna druga vezja (linijski vmesniki, nivojski vmesniki, prilagoditvena vezja za prilagajanje moči, impedance, nivojev).
  • Zaveda se pomena integracije logičnih vezij in jih primerja z integracijskimi procesi v družbi.
  • Oceni vlogo pomnjenja informacije.
  • Selekcionira informacije glede na potrebo trajnosti pomnjenja.
  • Teoretizira potrebo po prilagajanju v povezavi s prilagajanjem posameznika družbenim normam.
  • Primerja funkcijo realizirano s fiksno-ožičeno logiko z enako programabilno.
  • Našteje tipe pomnilniških vezij.
  • Loči pojme lokacija, naslov, vsebina.
  • Spozna vlogo linijskih in nivojskih vmesnikov.
  • Zaveda se pomena prilagoditvenih vezij.

Vnos in vizualizacija podatkov:

mehanski aktuator,

rele,

optični spojnik,

svetleča dioda,

tipkovnica,

zaslon,

LCD prikazovalnik.

  • Pozna elemente, ki omogočajo vnos in vizualizacijo podatkov (mehanska stikala, optični elementi, prilagodilna vezja, optični spojnik, rele, LED, prikazi, tipkovnice).
  • Zna opisati funkcijo in vlogo posameznega elementa.
  • Oceni razmerje med kvaliteto, ceno elementa in njegovo tržno uspešnostjo.
  • Ugotovi vpliv globalizacije na ceno elementa.
  • Našteje vhodne in izhodne elemente.
  • Opiše delovanje danega elementa.
  • Primerja smiselnost uporabe elementa v danem primeru.

Prenos podatkov:

komunikacijski kanal,

kapaciteta kanala,

način, smer, sočasnost

prenosa,

informacijska vsebina,

hitrost prenosa (bitrate, baud

rate),

moč signala,

slabljenje,

razmerje signal/šum.

  • Opiše splošni model prenosa podatkov (gradniki, vloge).
  • Loči organizacije komunikacijskega kanala (serijski in paralelni prenos podatkov, smer in sočasnost prenosa).
  • Vrednosti signale pri prenosu podatkov (splošne lastnosti (analogni in digitalni signali, informacijska veličina, enosmerni, izmenični, sestavljeni signali, frekvenca, perioda, faza, fazni skok), moč signala, slabljenje, dB, S/N, hitrost prenosa podatkov , baudrate, kapaciteta kanala).
  • Spozna zahteve po hitrostih prenosa za govor, zvok, video, prenos podatkov.
  • Razvija sposobnost funkcioniranja v urbanem okolju.
  • Osvaja sposobnot analize časovne odvisnosti dogodkov.
  • Nariše povezovalni model.
  • Opiše razlike med serijskim in vzporednim prenosom.
  • Primerja pojme: analogen, zvezen, digitalen, diskreten.
  • Razčleni dogajanja med prenosom.

Prenos informacij z digitalnimi signali:

binarni in digitalni prenosi,

kodiranje signala pri prenosu,

modulacija.

  • Zna opisati prenos z osnovnim digitalnim signalom, slabosti takšnega prenosa.
  • Pozna možnosti preoblikovanje digitalnega signala (NRZ, RZ, Manchester, diferencialno Manchester, bipolarno kodiranje).
  • Spozna idejo modulacije (nosilni signal, mudulacijski in modulirani signal).
  • Opiše modulacije z analognim nosilnim signalom (amplitudna, frekvenčna, fazna), modulacije s pulznim nosilnim signalom (pulzno-amplitudna, širinska, kodna modulacija).
  • Določi pomen revolucije, ki so jo v komunikacije uvedle digitalne komunikacije.
  • Opredeli probleme, ki jih je potrebno rešiti za realizacijo digitalnih prenosov.
  • Opiše binarni prenos.
  • Razlikuje med digitalnim in binarnim prenosom.
  • Kodira dani signal.
  • Primerja različne kode iste informacije.
  • Loči različne načine modulacije in opiše njihove značilnosti.

Sinhroni in asinhroni prenos podatkov:

sprejemna, oddajna ura,

sinhronizacija,

sinhroni prenos,

asinhroni prenos.

  • Loči med sinhronim in asinhronim.
  • Spozna pomen sinhronizacije in posledice slabe sinhronizacije.
  • Zna opisati sinhronizacijo z dodatnimi (sinhronizacijskimi) linijami.
  • Pozna sinhronizacija iz signala.
  • Opiše načelna zgradba podatkovnega okvirja.
  • Osvoji principe asinhronega prenosa podatkov.
  • Spozna začetni bit, končni bit, parnostni bit.
  • Našteje in opiše komunikacijske parametre in format znaka.
  • Spoznava prednosti sinhronskih oziroma usklajenih komunikacij.
  • Diskutira možnosti usklajevanja toka informacij pri nesinhronskih penosih.
  • Opiše razliko med asinhronim in sinhronim penosom.
  • Našteje primere asinhronega prenosa.
  • Primerja sinhrone prenosne načine.
  • Opiše format okvirja sporočila.

Linije:

realni model linije,

poenostavljen model linije,

odboj,

presluh,

interferenca,

disperzija.

  • Opiše nadomestno električno vezje realne linije.
  • Pozna referenčni vodnik in ozemljitveno zanko.
  • Spozna simetrične in nesimetrične povezave.
  • Razume vpliv dolžine povezave na obliko signala.
  • Zna opisati vpliv obremenitve na obliko signala.
  • Spozna induktivni in kapacitivni sklop.
  • Opiše pojave, ki lahko nastopijo na liniji.
  • Spozna problem odboja na liniji((ne)pravilna zaključitev linije).
  • Osvoji pojem šuma, občutljivost na motnje.
  • Predstavi tok kot informacijsko veličino: tokovna zanka.
  • Razume povezavo med modelom in realno situacijo.
  • Spoznava koristnost modela in ocenjuje vpliv njegovih poenostavitev.
  • Modelira linijo.
  • Opiše elemente modela linije.
  • Našteje vzroke za napako na linijah.
  • Pozna načine za odpravljanje oziroma zmanjšanja vpliva za pojav napak na linijah.

Prenosni mediji:

parametri prenosnih medijev,

omejeni in neomejeni mediji,

vodnik,

parica,

koaksialni kabel,

optični kabel,

brezžični mediji.

  • Zna našteti osnovni parametre prenosnih medijev: pasovna širina, slabljenje, S/N, ...
  • Spoznava bakrene povezave (vodnik, oklopljena in neoklopljena parica, koaksialni kabel).
  • Zna opisati optično vlakno (način potovanja žarka, popolni odboj, slabljenje, disperzija, valovna dolžina).
  • Opiše brezžične prenose (z mikrovalovi, satelitski).
  • Opredeli pomen komunikacijskih medijev.
  • Oceni vpliv razvoja komunikacijskih medijev na hitrost razvoja družbe.
  • Našteje lastnosti danega prenosnega medija.
  • Razvrsti dane prenosne mediji po hitrosti prenosa podatkov in ceni medija.
  • Opredeli neomejene prenosne medije.

Primeri vodil in prenosa podatkov:

(SPI, I2C, RS232 ,RS422, RS423, RS485, IEEE488, Centronics, ISA,PCI,USB, Ethernet, ...).

  • Spozna idejo vodila.
  • Opiše paralelno in serijsko vodilo.
  • Zna opisati enostavno komunikacijo preko vodila.
  • Seznani se s potrebo po identifikaciji uporabnikov vodila oziroma naprav.
  • Našteje vrste dostopna vodil in njihovih spojnikov (konektorjev).
  • Spozna primere vodil (npr. ISA, PCI, USB, Ethernet, I2C, industrijska vodila RS422, RS423, RS485, IEEE488, tiskalniški vmesnik).
  • Opredeli vodilo kot komunikacijksi medij.
  • Zagovarja smiselnost identifikacije subjektov komuniciranja.
  • Primerja dani vodili.
  • Našteje lastnosti serijskega vodila.
  • Opiše paralelna vodila.
  • Prepozna dano vodilo in opiše njegov priključni spojnik.

Napake pri prenosu podatkov:

pomen napak,

viri napak,

odkrivanje in odpravljanje,

napak.

  • Zna opisati pomen napak pri prenosu podatkov.
  • Odkriva vire napak (frekvenčno odvisno slabljenje, fazno popačenje, drgetanje faze, presluh, odboj, šum) in spozna njihove značilnosti.
  • Pozna metode za odkrivanje in odpravljanje napak pri prenosu podatkov (bit parnosti, BCC, kontrolna vsota, CRC, FEC, ARQ).
  • Razume povezavo med napako in napačno informacijo.
  • Ocenjuje vpliv napačne informacije in posledice, ki zaradi le-te lahko nastanejo.
  • Našteje vire napak.
  • Opiše metode za odkrivanje napake.
  • Primerja zmožnosti paritetnega bita s CRC oziroma FEC kodo.
  • Izračuna CRC za dani primer.
  • Opiše ARQ.
  • Našteje vrste ARQ.

Standardi in dogovori:

organizacije,

standard,

dogovor,

priporočilo,

protokol,

OSI model.

  • Spozna organizacije za standarde na področju prenosa podatkov (ANSI, ISO, CCITT, ITU, IEEE).
  • Seznani se s tipi standardov (de iure, de facto, priporočila).
  • Osvoji pojem protokola.
  • Opiše dani protokol.
  • Spozna OSI referenčni model model.
  • Opišuje funkcije posameznih plasti OSI modela.
  • Oceni vpliv organizacij za standardizacijo na popularizacijo standardov, priporočil.
  • Primerja protokole informacijske tehnologije s splošnimi normami, ki vladajo v družbi.
  • Spoznava hierarhični ustroj v OSI modelu in ga aplicira na možja področja uporabe.
  • Našteje organizacije za standardizacijo.
  • Poda razliko med standardom in priporočilom.
  • Opiše protokol.
  • Našteje funkcije dane plasti OSI.

Osebni računalnik v informacijski elektroniki:

načelna zgradba PC,

možnosti povezovanja,

periferni vmesniki,

komunikacijski vmesniki.

  • Spozna vlogo osebnega računalnika.
  • Poda funkcionalni opis zgradbe osebnega računalnika.
  • Našteje možnosti, ki jih za povezovanje nudi osebni računalniki: serijski in paralelni vmesnik, USB.
  • Seznani se s perifernimi vmesniki (registri, naslavljanje).
  • Osvoji pojme: merilni, komunikacijski, omrežni vmesnik.
  • Zna opisati prekinitveni krmilnik, DMA.
  • Oceni možnosti uporabe osebnega računalnikom kot komunikacijske naprave.
  • Analizira vpliv osebnega računalnika na razvoj novih informacijskih tehnologij, hitrost sprejemanja informacij in dosegljivost družbenega subjekta.
  • Našteje dele računalniškega sistema.
  • Opredeli dele rač. sistema, namenjene izmenjavi informacij.
  • Opiše periferne vmesnike.
  • Primerja možnosti priključevanja naprav.
  • Predstavi vlogo DMA.

DTE, DCE:

modem,

vzpostavljanje povezave,

null-modem povezava.

  • Osvoji pojem in namen modema.
  • Zna opisati modemi, naprave DTE, DCE.
  • Opiše vzpostavljanje povezave z oddaljeno DTE.
  • Spozna značilnosti analogne (govorne) telefonske povezave.
  • Opiše null-modem povezavo.
  • Zna opisati osnovne principe multipleksiranj: časovni, frekvenčni, statistični.
  • Spoznava polpreteklo in sedanjo vlogo povezovalnih naprav.
  • Diskutira o zmožnostih komunikacij preko obstoječih telefonskih linij.
  • Definira pojem DTE.
  • Loči med DTE in DCE.
  • Opiše vlogo DCE v komunikacijskem sistemu.
  • Izvede null-modem povezavo.
  • Vzpostavi dano povezavo.
  • Opiše multipleksirne metode.

Računalniška omrežja:

povezovanje v omrežja,

topologija,

preklapljanja v omrežjih,

omrežne naprave,

povezave,

spojni elementi.

  • Spozna prednosti povezovanja v omrežja.
  • Zna opredeliti naloge omrežja.
  • Opiše osnovne omrežne topologije.
  • Zna opisati osnovne principe komutiranja, kot so npr. preklapljanje v omrežjih (povezav, sporočil, paketov).
  • Spozna in opiše omrežne naprave.
  • Našteje vrste povezav, medijev, spojnih elementov.
  • Spoznava možnosti, ki jih nudi povezovanje komunikacijskih naprav v omrežja.
  • Diskutira o prednostih povezovanja in njegovem vplivu na hitrejši in sistematiziran pretok informacij.
  • Našteje in opiše dano topologijo.
  • Primerja izbrani topologiji.
  • Opiše vlogo preklapljanja.
  • Našteje omrežne naprave.
  • Opiše spojnike za dani medij.

Delo v realnem času:

pojem 'realnega časa',

A/D in D/A pretvorba,

vmesniki za delo v realnem

času,

programska oprema.

  • Zna opredeliti pojem "v realnem času".
  • Pozna smisel A/D in D/A pretvorbe.
  • Osvoji principe pretvorbe.
  • Opiše vplive ločljivost, hitrosti, točnost pretvorbe.
  • Spozna vmesnike za delo v realnem času.
  • Našteje in opredeli programsko opremo, ki omogoča delo v realnem času.
  • Oceni vpliv hitrega odzivanja na prihajajoče informacije.
  • Korelira hitrost sprejemanja podatkov s hitrim odzivanjem in odločitvami v družbi.
  • Opiše pojem realnega časa.
  • Opredeli probleme, ki jih je potrebno reševati v realnem času.
  • Razloži izbrani princip A/D pretvorbe.

Industrijske komunikacije:

industrijsko okolje,

primeri industrijskih

komunikacij.

  • Seznani se z industrijskim okolje in posebnimi zahtevami okolja (vlaga, temperatura, tresljaji, motnje, ...).
  • Spozna nekatere rešitve (industrijska vodila, zmožnosti povezovanja, ...).
  • Primerja podatkov nekaterih danih primerov industrijskih povezovanj (CAN, Fieldbus, ...).
  • Spoznava pomen povezovanja naprav v industriji.
  • Oceni vlogo zajemanja podatkov, krmiljenja in regulacije na proizvodnem mestu.
  • Opiše značilnosti industrijskih okolij.
  • Opredeli pomen povezovanja industrijskih naprav.
  • Primerja izbrana tipa industrijskih vodil.

Trendi v razvoju komunikacij novejše rešitve:

ISDN,

XDSL,

ATM,

UMTS.

  • Spozna trende v razvoju novih komunikacijskih tehnologij.
  • Oceni prednosti ISDN pred POTS.
  • Našteje DSL tehnologije in njihove značilnosti.
  • Primerja hitrosti posameznih tehnologij.
  • Diskutira o združevanju tehnologij in zmožnostih UMTS.
  • Spozna prednosti univerzalne tehnologije pri prenosu vseh vrs podatkov.
  • Zazna prihodni razvoja komunikacij.
  • Analizira dosedanji razvoj komunikacij.
  • Opredeli vlogo novejših standardov na hitrost prelivanja informacij v družbi.
  • Diskuti o zmožnostih enovitnega prenosa in povezave vseh vrst prenosnih naprav z enovitih prenosnim standardom.
  • Našteje slabosti PSTN.
  • Opiše prednosti celičnih pred paketnimi prenosi.
  • Primerja zasnovo UMTS z današnjimi tehnologijami.

5. OSNOVNI SEZNAM LITERATURE IN DRUGIH VIROV

6. OBVEZNE OBLIKE PREVERJANJA IN OCENJEVANJA ZNANJA

V posameznem ocenjevalnem obdobju se znanje preverja in ocenjuje:

7. POVEZANOST Z DRUGIMI PREDMETI

Znanja

Povezava s predmetom

 

Predmet

Znanja

Varstvo pri delu,

tehnologija.

Praktični pouk

Varstvo pri delu.

Fizična podatkovna baza.

Podatkovne baze

Fizična podatkovna baza,

dodelitvena enota,

podatkovno področje diska,

površina diska, sled.

Vodila.

Računalniška omrežja

Komunikacijske linije.

Kodiranje.

Algoritmi in programski jeziki

Aritmetični ukazi,

logični ukazi, vejitve, ponavljanje,

naslavljanje pomnilniških lokacij.

Serijska komunikacijska vrata.

Računalniška omrežja

Serijska komunikacija.

Struktura programa.

Algoritmi in programski jeziki

Struktura programa,

podprogrami.

Mrežni vmesnik.

Računalniška omrežja

OSI model,

komunikacijski protokoli.

Zgradba računalniških sistemov.

Praktični pouk

Sestavljanje računalniških sistemov.,

testiranje strojne opreme, odkrivanje napak,

odpravljanje nepravilnosti v delovanju računalniškega sistema.

Mikrokontrolerji.

Praktični pouk

Izgradnja mikrokontroliranega sistema.

Strokovna terminologija.

Slovenski jezik

Uporaba strokovne terminologije.