Разработка структуры данных программы для ввода данных в озу

Пример 3.3.

Разработать структуру данных программы работы устройства для ввода данных в ОЗУ.

Из статической модели этой программы (см. примеры 3.1, 3.2 и рис. 3.14, 3.15) следует, что данные в ней представлены следующими наборами:

1) "Сообщения о режимах";

2) "Образ клавиатуры";

3) "Очередная цифра";

4) "Адрес";

5) "Буферные данные";

6) "Данные в ОЗУ";

7) "Массивы отображения";

8) "Итоговые ошибки".

При разработке структуры данных целесообразно представлять их в виде, обеспечивающем простейшую реализацию выделенных программных модулей. При этом рациональный способ организации данных определяется формой представления входной и выходной информации устройства и функциями программных модулей.

Результаты разработки структуры данных программы для ввода данных в ОЗУ, полученные с учетом этого, приведены в табл. 3.1.

Из статической модели программы следует, что набор данных "Сообщения о режимах" включает в себя признаки, характеризующие режим работы, тип вводимой числовой информации и необходимость модификации адреса.

Очевидно, что информация о режиме может иметь лишь два значения ("Ввод"/"Просмотр"), что позволяет представить ее в виде флагового байта Mode с указанным кодированием.

Таблица 3.1

Структура данных программы для ввода данных в ОЗУ

Наименова-	Символь-	Формат	Кодирование данных								Примечание
ние данных	ное имя	данных	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
Сообщения о режимах:
Режим	Mode	Флаговый байт	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	"Ввод" "Просмотр"
Тип ввода	InType	Флаговый байт	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	"Адрес" "Данные"
Инкремент адреса	AddrInc	Флаговый байт	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	Пассивно "+1"
Декремент адреса	AddrDec	Флаговый байт	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	Пассивно "1"
Образ клавиатуры	KbdImage	Массив байтов	– – – –	– – – –	– – – –	– – – –	1 1 1 1	1 0 1 1	1 1 1 1	1 1 1 1	строка 0 строка 1 строка 2 строка 3
Очередная цифра	NextDig	Байт	0	0	0	0	0	1	1	0	Цифра "6"
Адрес	Addr	Слово					0	1	1	0	Младший байт
											Cтарший байт
Буферные данные	BufData	Байт					0	1	1	0
Данные	RAMData	Массив									Объём
в ОЗУ		байтов									64
											Кбайт
Массивы отображения:
Отображение	DataDisp	Массив	0	0	0	0	0	1	1	0	Младшая цифра
данных		байтов	0	0	0	0					Старшая цифра
Отображение	AddrDisp	Массив	0	0	0	0	1	1	1	1	Младшая цифра
адреса		байтов	0	0	0	0					Средняя цифра
			0	0	0	0					Средняя цифра
			0	0	0	0					Старшая цифра
Итоговые ошибки:
Пустая клавиатура	EmpKbd	Флаговый байт	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	Непустая Пустая
Ошибка ввода с клавиатуры	KbdErr	Флаговый байт	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	Нет ошибки Ошибка
Ошибка ОЗУ по ШД	RAMErrD	Флаговый байт	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	Нет ошибки Ошибка
Ошибка ОЗУ по ША	RAMErrA	Флаговый байт	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	0 1	Нет ошибки Ошибка

Аналогично, информация о типе ввода также может иметь лишь два значения ("Адрес"/"Данные") и представлена флаговым байтом InType. При одновременном нажатии кнопок "Адрес" и "Данные" на пульте (см. рис. 3.5) будем считать режим ввода неизменяющимся.

Информация о модификации адреса может иметь три значения: сохранение, инкрементирование и декрементирование адреса. Поэтому эта информация представлена в табл. 3.1 двумя флаговыми байтами AddrInc и AddrDec. При пассивном значении обоих флагов адрес не изменяется. При активном значении одного из флагов выполняется соответствующая модификация адреса. При одновременном нажатии кнопок "+1" и "1" на пульте (см. рис. 3.5) будем считать адрес неизменяющимся.

Набор данных "Образ клавиатуры" содержит информацию о состоянии клавиатуры. Предположим, что 16-ричная клавиатура имеет матричную организацию размером 4 4. Нажатая клавиша изображается в этом наборе нулевым битом, а ненажатые клавиши единичными (см. рис. 3.44). Таким образом, состояние набора данных KbdImage в табл.3.1 соответствует цифре "6".

Набор данных "Очередная цифра" содержит двоичный код очередной цифры, введенной с клавиатуры. Пусть этот код располагается в младшей тетраде байта NextDig, а его старшая тетрада будет обнулена.

Набор данных "Адрес" содержит адрес ячейки памяти для записи или считывания данных. В режиме ввода адреса содержимое этого набора формируется из цифр, вводимых с клавиатуры. При этом для отображения адреса в режиме бегущей строки справа налево очередная цифра включается в его младшую тетраду со сдвигом всех предыдущих цифр на тетраду влево. Этот факт отражен включением введенной цифры "6" в младшую тетраду набора Addr. Символ "" в табл. 3.1 обозначает произвольное значение двоичной цифры. Таким образом, адрес может принимать значения из диапазона 0...FFFFh. При модификации адреса содержимое этого набора инкрементируется или декрементируется в соответствии с указанием.

Набор "Буферные данные" содержит некоторые данные. В режиме ввода данных содержимое этого набора формируется аналогично набору "Адрес" в режиме ввода адреса. В режиме просмотра данных в набор BufData включается байт из ячейки памяти с адресом, содержащимся в наборе Addr.

Набор "Данные в ОЗУ" содержит массив введенных данных объемом до 64 Кбайт, формирование которого является основной целью решаемой задачи.

Набор данных "Массивы отображения" включает в себя массивы "Отображение данных" и "Отображение адреса". Каждый байт этих массивов содержит распакованный код цифры, отображаемой в соответствующем разряде знакосинтезирующего дисплея. Отображаемая цифра находится в младшей тетраде этих байтов, старшая тетрада которых равна нулю. Этот факт отражен в младшем байте массивов DataDisp и AddrDisp, остальные байты которых имеют тот же формат, но представлены в обобщенном виде.

Набор данных "Итоговые ошибки" содержит сообщение о состоянии клавиатуры (Пустая/Непустая), необходимое для предотвращения сдвига цифр в режиме ввода при ее пассивном состоянии (при отсутствии нажатых клавиш), а также сообщения об ошибке ввода с клавиатуры и ошибках тестового контроля ОЗУ по шинам адреса и данных. Очевидно, что все они могут иметь лишь два значения, что позволяет представить их флаговыми байтами EmpKbd, KbdErr, RAMErrA и RAMErrD соответственно.

Символьные имена всех наборов данных фактически являются адресами, по которым они расположены в памяти. Выбранные имена отображают содержательный смысл соответствующих наборов.

Дальнейшее проектирование программы заключается в переходе от ее статической модели к динамической, т. е. к ее алгоритмическому описанию.