Файл: shpora_gos_TSA-PSU_Yakup.docx

ИМ

УВВ

Человек

Пульт

управления

Режим непосредственного цифрового управления

ЭВМ выполняет те же задачи, но вместо выдачи советов выдаёт управляющий сигнал на ИМ.

ЭВМ

Д

ОУ

ИМ

УВВ

Человек

Режим непрямого цифрового управления.

ЭВМ воздействует на ОУ не прямо, а через локальный ре­гулятор (ЛР), который является локальной системой управления. Кроме сбора информации и формирования управляющих воз­действий ЭВМ решает задачу вычисления оптимальных установок для локальной системы управления.

ЭВМ

Д

ОУ

ИМ

УВВ

Локальный

регулятор

S

Иерархическая структура систем управления

13. Реализуйте функциональный подход при разработке специализированной мпсу на конкретном примере (используйте техпроцесс, указанный в задании).

Системный подход к разработке.

При проектировании производится учет различных факторов:

- психологический, т.е. проектирование по инерции. Ранее созданные вещи накладывается на новый проект, новый проект становится неоптимален.

Системный подход:

- структурный, создается структура системы, анализируются элементы структуры;

- функциональный.

Нисходящее проектирование.

Нисходящим про­ектированием называется метод проектирования, при котором проектирование сводится к постепенной деталировке программ­ных и аппаратных модулей путем детализации выполняемых ими функций.

Проектирование системы разделено на несколько функциональных уровней. Высший - наиболее общий, низший - наи­более детализированный.

Высший уровень для аппаратных средств состоит из структурных схем, обозначающих приближенное разбие­ние. Декомпозиция блоков продолжается до тех пор, пока не бу­дет достигнут уровень таблиц соединений или монтажных схем. Высший уровень проектной документации программного обеспече­ния (ПО) состоит из блок-схемы модулей системы. При этом каж­дый модуль содержит набор процедур, реализующих специфические функции данного модуля. На нижних уровнях детализации ПО более тесно связано с аппа­ратурой. Поэтому, часто возникает желание начать проектирова­ние именно с таких уровней, т.к. они кажутся наиболее легкими и понятными. Этого следует избегать по следующим причинам:

- На начальной стадии может быть неясно, как программные функции нижнего уровня взаимодействуют с функциями верхнего уровня. Может случиться так, что потом придется вносить значи­тельные изменения. Начиная проектирование с высшего уровня, обеспечивается возможность не только более быстрой, но и более точной разработки функций нижнего уровня, что уменьшает коли­чество последующих изменений.

- Если стоимость и затраты времени на проектирование на не­котором этапе превышают допустимые, и если, при этом, модули верхнего уровня уже работают, можно временно исключить те из функций, которые еще не завершены. При этом, система хотя и не будет полностью соответствовать требованиям пользователей или функциональной спецификации, но уже будет действовать, де­монстрируя возможность завершения. Если же используется метод "снизу вверх", трудно будет завершить проектирование верхних уровней системы, не продемонстрировав возможностей ее функцио­нирования вообще.

2. Цикл проектирования системы.

2.1. Первый шаг цикла проектирования системы включает определение набора требований пользователей. Требования пользователей опре­деляют, что пользователь хочет от системы и что она должна или не должна де­лать.

После выявления этих требований разрабатывается функциональ­ная спецификация. Она включает описание форматов сигналов на входе и на выходе, а также внешние условия, управляю­щие действиями системы.

Функциональная спецификация и требования пользователей явля­ются критерием оценки функциональных характеристик системы после завершения проектирования.

2.2. Следующим шагом является проектирование системы на основе функциональной спецификации.

Для системы, содержащей только аппаратные компоненты, это означает выбор конфигурации системы, определение значений и способа взаимосвязи этих частей. Аппаратура конструируется, тестируется и объединяется в единое целое, после чего оценива­ются ее эксплуатационные характеристики.

Для системы с МП требуется проектирование как аппаратных, так и программных средств. Необходимо определить аппаратную и программную конфигурации, определить из каких частей должна состоять система и как эти части должны быть взаимосвязаны. Аппаратная часть проектируется с использованием стандартной методологии проектирования аппаратуры. Программное обеспечение строится путем преобразования алгоритма (формального описания функционирования) в язык программирования МП. Оно тестируется и одновременно с аппаратурой объединяется в единое целое, после чего оцениваются эксплуатационные характеристики систем.

Цикл проектирования программных и аппаратных средств может ид­ти параллельно.

Применение МП систем дает возможность удешевить аппаратные средства и снизить затраты на их проектирование. Для упрощения проектирования программных средств и снижения затрат программ­ное обеспечение должно проектироваться на системной основе.

Одним из основных средств снижения сложности программного обеспечения до приемлемого уровня является использование мето­дологии системного проектирования, включающего нисходящее и модульное проектирование.

21