Інформаційна технологія дистанційного онлайн-навчання з використанням лабораторних апаратних засобів: серверна частина

Abstract

В наш час широко використовуються саме аппаратрні засоби для вирішення задач різного характеру. Таке рішення засноване на тому, що апаратні засоби можуть виконати вузьку задачу за дуже малий проміжок часу. Успіх використання таких таких техногологій не є непоміченим, тому заклади вищої освіти широко впроваджують дисципліни, які дають можливість освоїти базові знання схемотехніки та вбудованих систем, а також і набути специфічних навичок у розробці систем на основі програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС) та мікроконтроллерів. ПЛІС та мікроконтроллери – спеціалізоване обладнання, тому для вивчення роботи з ними необхідно використовувати спеціалізовані лабораторії з комп’ютерами, відлагоджувальним платами та додатковим обладнанням у вигляді блоків живлення, генераторів сигналів, логічних аналізаторів та різноманітних виконуючих периферійних пристроїв. Окрім цього, потрібне спеціальне програмне забезпечення. Це дещо ускладнює учбовий процес і «прив’язує» здобувачів вищої освіти при вивченні таких дисциплін до конкретних лабораторій та конкретного часу відвідування; а коли можливості бути присутнім у лаботрії за різними причинами зовсім немає, то це унеможливлює процес надання освіти та отримання практичних навичок. Існують рішення, які забезпечують роботу з ПЛІС та мікроконтроллерами дистанційно: основними направленнями є симулятори та віртуальні лабораторії. Обидва варіанти мають свої переваги та недоліки. Метою даної роботи є розробка серверної частини для дистанційного проведення лабораторних робіт, яка дозволяє віддалене програмування мікросхеми ПЛІС та забезпечує опитування загальних портів вводу-виводу цієї мікросхеми. Це дозволить спростити планування розкладу, адже навантаження на лабораторію буде знижено через те, що її відвідування буде необов’язковим; а в умовах карантину, це зовсім забезпечить можливість проведення таких лабораторних робіт. Запропоноване рішення є актуальним, оскільки мікросхеми ПЛІС активно використовуються в наукових розробках НУ «Чернігівська політехніка». Оскільки система передбачається у вигляді серверу із необхідним устаткуванням, то маючи гнучке API таку систему можна буде легко адаптувати під будь-яке обладнання, що має загальні порти вводу-виводу