Opgaveteksten omfatter i alt 19 sider. NAVN. Underskrift. Bord nr. Opgave Svar. Opgave

Transkript

1 DTU CIVILINGENIØREKSAMEN Side 1 af 19 sider Skriftlig prøve den 24. maj 2000, Kursus nr Kursus navn: Industrielle Automationssystemer. Tilladte hjælpemidler: Alle sædvanlige. Vægtning : Se nedenfor. Opgaveteksten omfatter i alt 19 sider. NAVN Underskrift Bord nr. Opgave Svar Opgave Svar Svarmulighederne for hvert spørgsmål er nummereret fra 1 til 6. For hvert spørgsmål skal nummeret på den valgte svarmulighed indføres i skemaet ovenfor. Indføres et forkert nummer i skemaet kan dette rettes ved at sværte det forkerte nummer over og anføre det rigtige nummer nedenunder. Er der tvivl om meningen med en rettelse, betragtes spørgsmålet som ubesvaret. KUN FORSIDEN SKAL AFLEVERES. Afleveres blankt eller forlades eksamen i utide, skal forsiden alligevel afleveres. Kladde, mellemregninger og bemærkninger tillægges ingen betydning, kun tallene indført ovenfor registreres. Der gives 5 points for et korrekt svar og -1 for ukorrekt svar. Ubesvarede spørgsmål eller et 6- tal (svarende til ved ikke ) giver 0 points. Det antal points, der kræves for, at et sæt anses for tilfredsstillende besvaret, afgøres endeligt ved censureringen af sættene. Husk at forsyne opgaveteksten med navn, underskrift og bordnummer. Side 1 af 19 sider

2 Opgave 1. I et directory på det ved øvelserne anvendte UNIX system findes følgende filer: drwxrwxr-x 2 or sl_vip 1024 May 26 10:04. drwxrwxrwx 9 or sl_vip 2048 May 26 09:29.. -rw-rw-r-- 1 or sl_vip 264 May 26 10:08 Makefile -rwxrwxr-x 1 or sl_vip May 26 10:05 areal -rw-r--r-- 1 or sl_vip 283 May 26 09:34 areal.c -rw-rw-r-- 1 or sl_vip 480 May 26 10:04 areal.o -rw-rw-rw- 1 or sl_vip 67 May 26 10:08 subr.c -rw-rw-rw- 1 or sl_vip 33 May 26 10:00 subr.h -rw-rw-r-- 1 or sl_vip 116 May 26 10:01 subr.o Filen subr.h ser ud som følger: #define FACTOR 12 float kugle(); Filen subr.c ser ud som følger: #include subr.h float kugle(a) float a; { return(factor*a); } Filen areal.c ser ud som følger: #include <stdio.h> #include "subr.h" main() { float a,b,d; printf("indtast afstand "); scanf("%g",&a); printf("\nafstanden var %g\n",a); b=a*a; d=kugle(a); printf("areal beregning start\n"); printf("arealet af en kugle er \t%g,\n",d); printf("slut\n"); } Opgaven fortsættes Side 2 af 19 sider

3 Filen Makefile ser ud som følger: PROGRAM = areal DEST =. LD = cc OBJS = areal.o \ subr.o areal: Linking $(OBJS) -o done ### areal.o: subr.h subr.o: subr.h Hvad sker der når ordren make udføres. 1 areal.c oversættes og der linkes 2 subr.c oversættes og der linkes 3 Kun linkning udføres 4 areal.c og subr.c oversættes og der linkes 5 Ingenting 6 Ved ikke Side 3 af 19 sider

4 Opgave 2. Hvad er output af nedenstående C program: #include <stdio.h> int main( void ) { int i1,i2,i3; int svar; svar = 0; i1 = 1; i2 = 2; i3 = 3; if( i1/i3 ) svar += 5; while( i1 & i2 ) { svar--; i1--; } if( i1=3 ) svar += 1; } printf( "svar = %x\n",svar ); 1. svar = 5 2. svar = 4 3. svar = 1 4. svar = 6 5. Programmet kører i en uendelig løkke, og får derfor intet output. 6. Ved ikke Side 4 af 19 sider

5 Opgave 3. I forbindelse med en software life cycle, hvilket af nedenstående dokumenter er da ikke relateret til Detailed Design fasen: 1. Software Design Description 2. Software Test Description 3. Component and Unit Test Descriptions 4. Software Requirement Specification 5. Preliminary Design Description 6. Ved ikke Side 5 af 19 sider

6 Opgave 4. Ved anvendelse af en black box test er funktionen af et 16-bit multiplikationskredsløb testet, idet alle kombinationer for hver operator er gennemløbet har denne test taget ca. 1 timer 14 min. Hvor lang tid tager en tilsvarende test for et 32-bit multiplikationskredsløb cirka. 1 4 timer 56 min 2 7 uger 3 45 år år år 6 Ved ikke Side 6 af 19 sider

7 Opgave 5. Hvilket lag i OSI-modellen (Reference Model for Open Systems Interconnections) er ansvarligt for en fejlfri punkt til punkt forbindelse mellem to direkte forbundne knudepunkter? Ved ikke. Side 7 af 19 sider

8 Opgave 6. I et multitasking realtidsoperativsystem (f. eks. OS-9) er der et task, der skriver i et fælles dataområde og N task, der læser fra samme dataområde. Når skriveren benytter dataområdet, må ingen af læserne benytte det. Dataområdet skal kunne benyttes af flere læsere samtidigt. Systemet indeholder generelle semaforer (lærebogens definition) og binære semaforer (kan kun antage værdierne 0 og 1). Hvilke af nedenstående udsagn er rigtige (R) og hvilke er forkerte (F): a. Problemet kan løses med 1 generel semafor. b. Løsningen af problemet kræver mindst 2 generelle semaforer. c. Problemet kan ikke løses med binære semaforer. d. Problemet kan løses med N binære semaforer. e. Problemet kan løses med N+1 binære semaforer. 1. (a,b,c,d,e)=(r,f,f,r,r) 2. (a,b,c,d,e)=(f,r,f,r,r) 3. (a,b,c,d,e)=(r,f,f,f,r) 4. (a,b,c,d,e)=(r,f,r,f,f) 5. (a,b,c,d,e)=(f,r,f,f,r) 6. ved ikke Side 8 af 19 sider

9 Opgave 7. I et multitasking realtidssystem (f. eks. OS-9), hvor processoren tildeles det højst prioriterede kørbare task, er der tre task T1,T2 og T3 med følgende struktur: 1 T1 WAIT(s1) T2 3 WAIT(s1) T3 2 WAIT(s1) SIGNAL(s1) 2 SIGNAL(s1) 2 SIGNAL(s1) 2 Tallene på tegningen angiver udførelsesstider. Der ses bort fra tiden til WAIT og SIGNAL kald samt tiden til taskskift. T3 har højere prioritet end T2, der har højere prioritet end T1; s1 initialiseres til 1. (WAIT(s) og SIGNAL(s) virker som beskrevet i bogen, hvis flere task venter på samme semafor, frigives de efter prioritet) T1 startes til tiden 0 T2 startes til tiden 2 T3 startes til tiden 6 Find afslutningstiderne for T1s gennemløb t1, T2s gennemløb t2 og T3s gennemløb t3. 1. (t1, t2, t3) = (23, 6, 20) 2. (t1, t2, t3) = (20, 18, 13) 3. (t1, t2, t3 )= (17, 6, 23) 4. (t1, t2, t3 ) = (23, 12,20) 5. (t1, t2, t3 ) = (17, 12, 20) 6. ved ikke Side 9 af 19 sider

10 Opgave 8. Et embedded multitasking realtidssystem benytter en synkron taskafvikling, beskrevet med nedenstående flow-diagram (det samme som figur 7.2 i bogen). Opgaven fortsættes Side 10 af 19 sider

11 Minor-frame-tiden er 10 ms, major-frame-tiden er 5* minor-frame-tiden = 50 ms. Minor listen indeholder to programmer A og B med beregningstiderne henholdsvis 2 og 3 ms. Major listen indeholder 3 programmer C, D og F med beregningstiderne henholdsvis 5, 10 og 7 ms. Der kommer et event 21 ms efter starten af første major frame, eventprogrammet E s beregningstid er 1 ms. Notationen X t betyder at program X kører t ms. Der ses bort fra beregningstid i taskafvikleren. Hvilket af nedenstående udsagn er det rigtigt? minorframe har forløbet A 2 E 1 B 3 D minorframe har forløbet A 2 B 3 C 2 D 2 F 1 3. Programmerne kan ikke nå at blive afviklet indenfor en major-frame minorframe har forløbet A 2 B 3 D minorframe har forløbet A 2 B 3 E 1 D 4 6. Ved ikke Side 11 af 19 sider

12 Opgave 9. Følgende fire typer A/D konvertere er almindelige i procescomputersystemer: a) Dual-slope b) Successiv approximation c) Flash d) Sigma delta Konvertertyperne ønskes rangordet efter typiske konverteringshastigheder, med hurtigste typer først og langsommeste sidst. Angiv den korrekte rækkefølge: 1 c, b, d, a 2 a, b, c, d 3 d, c, a, b 4 c, d, a, b 5 b, d, c, a 6 Ved ikke Side 12 af 19 sider

13 Opgave 10. Et 4-20 ma interfacekort skal tilsluttes et 4-20mA måleinstrument. Interfacekortet måler strømmen ved at måle spændingen over en modstand på indgangen med en A/D konverter der har et måleområde på 0-5V. Interfacekortet har en indbygget spændingsforsyning der sidder i serie med målemodstanden og leverer konstant 10V. a) Find størrelsen af målemodstanden så fuld udstyring af måleinstrumentet svarer til fuld udstyring af A/D converteren. b) Find den maksimale spænding som måleinstrumentet kan blive udsat for indenfor det normale måleområde 4-20 ma ohm, 11V ohm, 10V ohm, 9V ohm, 10V ohm, 9V 6 Ved ikke Side 13 af 19 sider

14 Opgave 11. I et procescomputersystem opbygget efter S88 standarden kan følgende funktionsblokke indgå: a: Phases b: Equipment modules c: Unit procedures Angiv rækkefølgen af hvilke blokke der kalder hvilke, startende med det øverste niveau. Hvilke typer af funktionsblokke, hver især af samme type, kan eksekvere samtidigt indenfor èn unit. 1 c a b, b 2 b c a, a b c 3 b a c, b 4 c a b, a b 5 b c a, a c 6 Ved ikke Side 14 af 19 sider

15 Opgave 12. Hvad betyder SFC? 1 Sequential Function Charts 2 State Fault Control 3 S88 Functional Coordination 4 Step Flow Control 5 Supervisor Fault Check 6 Ved ikke Side 15 af 19 sider

16 Opgave 13. Hvilket af de følgende udsagn er forkert om NASREM reference modellen 1 Modellen definerer ikke hardwarestrukturen. 2 Modellen beskriver sammenkoblingen af målesignaler fra sensorer, modeller af robotten og dens omgivelser, målsætninger samt styreindgrebene 3 Modellens opdeling af styringsopgaverne i 6 horisontale lag er anvendelig for alle typer robotter 4 Modellen beskriver koblingerne mellem robottens styresystem og brugergrænsefladen 5 Den modulære struktur muliggør sammenkobling af delsystemer fra forskellige underleverandører 6 Ved ikke Side 16 af 19 sider

17 Opgave 14. Hvilket af de følgende udsagn er forkert om H modulerne i NASREM reference modellen 1 H 1, H 2, H 3, H 4, H 5 og H 6 modulerne har samme indre opbygning 2 Tidshorisonten for H 5 modulets planlægningsfunktion (PL) er kortere end tidhorisonten for H 3 modulets planlægningsfunktion. 3 H modulerne anvender en såkaldt verdensmodel (world model) ved nedbrydning af styringsopgaverne i planer. 4 H modulerne planlægger robottens handlinger i både tid og rum 5 H 2 modulet har en eksekveringsfunktion (EX) 6 Ved ikke. Side 17 af 19 sider

18 Opgave 15. Hvilket af de følgende udsagn er forkert om M modulerne i NASREM reference modellen 1 M modulerne anvender informationen i den globale hukommelse til forudsigelse og konsekvensvurdering (evaluation) af systemtilstande 2 M modulerne indholder beskrivelser af robottens omgivelser (objekter og kort) 3 M modulerne sørger for opdatering af den globale hukommelse når robottens omgivelser skifter tilstand 4 M modulerne er en del af systemets verdensmodel 5 M 3 vurderer konsekvenser af alternative elementar bevægelser (E-moves) 6 Ved ikke Side 18 af 19 sider

19 Opgave 16. Angiv hvilket af de følgende udsagn der er forkert om G modulerne i NASREM reference modellen 1 G modulerne sammenligner målinger fra sensorerne med forudsigelser beregnet af M modulerne 2 G modulerne kombinerer signalværdier til forskellige tidspunkter 3 G modulerne kombinerer målesignaler fra forskellige positioner i rummet 4 Hændelser identificeret af G i er kun tilgængelig for M i (for i = 1,2,3,4,5 og 6) 5 Hændelser identificeret af G modulerne registreres i den globale hukommelse 6 Ved ikke Side 19 af 19 sider