7.2. Разработка концептуального алгоритма функционирования мп.
Каждый элемент в системе функционирует в соответствии со своей природой и в зависимости от других элементов, то есть имеет некоторую последовательность своих действий по обработке информации и обмену ею с другими элементами (ВУ). Эту последовательность действий можно описать с помощью некоторого языка.
Алгоритмом называется описание последовательности действий конкретного элемента системы на естественном языке с применением условных графических образов.
Поскольку в МПС, создаваемой в курсовом проекте, один активный по поведению элемент – микропроцессор, разрабатывается только алгоритм его работы. Концептуальная схема содержит блоки, показывающие, что должно быть сделано (например, чтение показаний датчиков; выполнение необходимых расчетов), и представляет собой набор крупных функциональных модулей.
Процесс непосредственной разработки алгоритма является творческим, однако, существует ряд приемов, позволяющих облегчить процесс разработки алгоритмов. Схемы алгоритмов должны обеспечивать наглядное представление о процессах обработки потоков информации при решении задач и выполняются с использованием набора блочных символов, каждый из которых условно отображает некоторую функцию или производимое действие. Схемы алгоритмов выполняются в соответствии со стандартами.
Структура схемы алгоритма должна быть максимально простой, в явном виде отражать все существующие функциональные связи будущей программы и строиться с учетом принципов и рекомендаций модульного и структурного программирования.
Части разработанного алгоритма могут быть реализованы в виде подпрограмм. Их называют программными модулями. Рекомендуется разрабатывать программные модули закрытого типа, то есть с одним входом и одним выходом, так как их использование позволяет максимально упростить иерархическую структуру схемы алгоритма и тем самым сократить трудоемкость всех этапов разработки, отладки и модернизации программы.
При разработке концептуального алгоритма желательно придерживаться следующих правил.
Применять метод "эмпатии". Для этого разработчику необходимо представить себя сидящим в замкнутом железном ящике и имеющем при себе для выполнения поставленной задачи следующие "глаза" и "руки":
клавиатуру, кнопки которой "кем-то могущественным" двигаются и определяют задачи поведения МП;
индикацию, на которую можно выводить "только определенным образом" результат проделанной работы;
АЦП, позволяющий "увидеть" внешний мир как значение напряжения некоторого электрического процесса, протекающего во внешней среде;
ЦАП, обеспечивающий для МП возможность "изменить" внешний мир "в желаемую сторону" путем создания электрического сигнала с некоторым значением напряжения.
При включении микропроцессорной системы она находится в хаотичном состоянии, поэтому концептуальный алгоритм должен содержать блок приведения МПС в исходное состояние.
Элементы микропроцессорной системы используют разные кодовые представления информации. Пользователь МПС также использует привычный для себя язык и определенные системы счисления для задания требуемых параметров и контроля результатов функционирования. Так, например, МП оперируетв двоичной системе счисления, а человек -в десятичной. Поэтому алгоритм должен предусматривать преобразования одного языка в другой при обмене информацией с внешними устройствами.
Все внешние устройства, включая пользователя, функционируют в разных временных масштабах по отношению к МП. Поэтому алгоритм должен содержать блоки временных задержек при взаимодействии с ними. Времена ожиданий берутся из технических параметров внешних устройств и психофизиологических особенностей человека.
После включения питания МП не может "остановиться". Поэтому алгоритм работы МП должен иметь блок "Начало", но не иметь блока "Конец", то есть быть циклически замкнутым.
Если в распоряжении разработчика имеются динамические индикация и клавиатура, то в алгоритме должна быть предусмотрена возможность поочередного вывода(ввода) информации на(из) отдельные(х) их элементы(ов).
Если в разработке будет использоваться клавиатура, то необходимо ввести в алгоритм блок "Устранение дребезга контактов".
Разработку концептуального алгоритма МП рекомендуется выполнять в следующей последовательности.
Ознакомиться с условными графическими обозначениями, принятыми при оформлении алгоритма [9].
Решить вопрос о том, какие из имеющихся функциональных модулей (клавиатура, индикация, АЦП, ЦАП и другие ВУ) необходимо использовать при решении поставленной задачи.
Определить набор кнопок, которые потребуются пользователю для передачи МП необходимых значений параметров (если это предусматривается заданием).
Выбрать формат представления выходных данных, которые будут отображаться на индикаторах.
Учитывая вышеперечисленные рекомендации и пользуясь примером выполнения на рис.2, разработать концептуальный алгоритм.
Результаты обсудить с преподавателем-консультантом и при необходимости скорректировать.
|
|
|
Рис.2 |
