Последовательность работы устройства

Последовательность работы устройства описывается в виде алгоритма.

Правила выполнения схем алгоритмов регламентируются ГОСТ 19.701-90 «Единая система программной документации. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения» (ИСО 5807-8).

В настоящем стандарте определены символы, предназначенные для использования в документации по обработке данных, и приведено руководство по условным обозначениям для применения их в следующих схемах:

· данных;

· программ;

· работы системы (устройства);

· взаимодействия программ;

· ресурсов системы.

Схемы работы системы (устройства) отображают управление операциями и поток данных в системе.

Схема работы системы (устройства) состоит из:

· символов данных, указывающих на наличие данных (символы данных могут также указывать вид носителя данных);

· символов процесса, указывающих операции, которые следует выполнить над данными, а также определяющих логический путь, которого следует придерживаться;

· линейных символов, указывающих потоки данных между процессами и (или) носителями данных, а также поток управления между процессами;

· специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения блок-схемы.

Символы, рекомендуемые к использованию в курсовом проекте для разработки алгоритма, приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2– Описание символов алгоритма

Название	Символ (рисунок)	Выполняемая функция (пояснения)
Символы данных
Данные		Символ определяет данные, носитель данных не определен
Запоминаемые данные		Символ отображает хранимые данные в виде, пригодном для обработки, носитель данных не определен
Оперативное запоминающее устройство		Символ отображает данные, хранящиеся в оперативном запоминающем устройстве
Ручной ввод		Символ отображает данные, вводимые вручную во время обработки с любого устройства (клавиатура, переключатели, кнопки и т.д.)

Продолжение таблицы 2.2

Символы данных (продолжение)
Дисплей		Символ отображает данные, представленные в человекочитаемой форме на носителе в виде отображающего устройства (экран для визуального наблюдения, индикаторы ввода информации)
Символы процесса
Процесс		Символ отображает функцию обработки данных любого вида (выполнение отдельной операции или группы операций, приводящих к изменению значения, или размещения информации или к определению, по которому из нескольких направлений потока следует двигаться)
Предопреде-ленный процесс		Символ отображает предопределенный процесс, состоящий из одной или нескольких операций или шагов программы, которые определены в другом месте (в подпрограмме, модуле).
Ручная операция		Символ отображает любой процесс, выполняемый человеком
Подготовка		Символ отображает модификацию команды или группы команд с целью воздействия на некоторую последующую функцию (установка переключателя, инициализация программы и т.д.).
Решение		Символ отображает решение или функцию переключательного типа, имеющую один вход и ряд альтернативных выходов, один и только один из которых может быть активизирован после вычисления условий, определенных внутри этого символа.

Продолжение таблицы 2.2

Символы процесса (продолжение)
Ввод/ вывод данных		Ввод или вывод данных вне зависимости от физического носителя
Параллельные действия		Символ отображает синхронизацию двух или более операций
Символы линий
Линия		Символ отображает поток данных или управления. При необходимости могут быть добавлены стрелки-указатели.
Передача управления		Символ отображает непосредственную передачу управления от одного процесса к другому, иногда с возможностью прямого возвращения к инициирующему процессу после того, как инициированный процесс завершит свои функции. Тип передачи управления должен быть назван внутри символа (например, запрос, вызов, событие)
Канал связи		Символ отображает передачу данных по каналу связи
Пунктирная линия		Символ отображает альтернативную связь между двумя или более символами. Кроме того, символ используют для обведения аннотированного участка
Специальные символы
Соединитель		Указание связей между прерванными линиями в пределах одной страницы
Терминатор		Символ отображает выход во внешнюю среду и вход из внешней среды (начало или конец последовательности действий).

Продолжение таблицы 2.2

Специальные символы (продолжение)
Комментарий		Символ используют для добавления описательных комментариев или пояснительных записей в целях объяснения или примечаний. Пунктирные линии в символе комментария связаны с соответствующим символом или могут обводить группу символов. Текст комментариев или примечаний должен быть помещен около ограничивающей фигуры.
Пропуск		Символ (три точки) используют в схемах для отображения пропуска символа или группы символов, в которых не определены ни тип, ни число символов. Символ используют только в символах линии или между ними.
Специальные условные обозначения
Несколько выходов		Несколько выходов из символа следует показывать: · несколькими линиями от данного символа к другим символам;
	· одной линией от данного символа, которая затем разветвляется в соответствующее число линий

Минимальное количество текста, необходимого для понимания функции символа, следует помещать внутри этого символа. Текст должен записываться слева направо и сверху вниз независимо от направления потока.

Алгоритм выстраивается в одном направлении: либо сверху вниз, либо слева направо.

Потоки данных или потоки управления в схемах изображают линиями. Стандартным считается направление потока слева направо и сверху вниз.

В случаях, когда необходимо внести большую ясность в схему (например, при соединениях), на линиях используются стрелки.

Все повороты соединительных линий выполняются под углом 90°.

В схемах следует избегать пересечения линий. Пересекающиеся линии не имеют логической связи между собой, поэтому изменения направления в точках пересечения не допускаются.

Линии в схемах должны подходить к символу либо слева, либо сверху, а исходить – либо справа, либо снизу. Линии должны быть направлены к центру символа (Рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 – Объединение линий

Если имеется несколько выходов из символа, каждый выход должен сопровождаться соответствующими значениями условий, чтобы показать логический путь, который он представляет, с тем, чтобы эти условия и соответствующие ссылки были идентифицированы.

При необходимости линии в схемах следует разрывать чтобы избежать излишние пересечения или слишком длинные линии, а также, если схема состоит из нескольких страниц. Соединитель в начале разрыва называется внешним соединителем, а соединитель в конце разрыва - внутренним соединителем.

Ссылки к страницам могут быть приведены совместно с символом комментария для их соединителей. (Рисунок 2.3).

а) внешний соединитель	б) внутренний соединитель
Рисунок 2.3– Ссылки к страницам

Перед разработкой алгоритма работы устройства студент должен уточнить особенности его работы, которые существенным образом будут влиять на схемотехнические решения и последовательность работы, как отдельных блоков, так и всего устройства.

Для устройства, внешний вид которого приведен на рисунке 2.1 такими особенностями являются:

· Надо отличать два состояния «ОСТАНОВ» устройства. В первом случае устройство находится в состоянии «ОСТАНОВ» после окончания монтажных работ (устройство установлено на место его расположения, к разъему подсоединена шина ввода параметра, подсоединен аналоговый выход, подано питание). В данном случае на панели индикации устройства включены индикаторы «ПИТАНИЕ» и «ОСТАНОВ», устройство отключено от шины ввода параметра Пц. Во втором случае устройство выйдет в состояние «ОСТАНОВ» по результатам обработки введенного параметра Пц, если его значение превышает допустимый порог и выведен параметр в аналоговом виде ПА. В данном случае, на панели индикации устройства включены индикаторы «ПИТАНИЕ», «ОСТАНОВ» и индикатор «ПРЕВЫШЕНИЕ ПОРОГА».

· Устройство должно работать с шиной ввода только на момент ввода очередного параметра. Все остальное время устройство должно быть отключено от шины ввода параметра Пц и обязано предоставить ее в распоряжение других устройств.

· Предельное пороговое значение (ПОР) и время ожидания повторного ввода параметра (Т) задаются согласно исходным данным курсового проекта посредством внешней коммутации некоторых постоянных двоичных значений, поэтому требуется сохранить данные значения для последующих действий во внутренней памяти устройства.

· Время Т требуется восстанавливать после каждого этапа ожидания опроса.

· Запуск работы устройства осуществляется внешней кнопкой «ПУСК». В результате ее нажатия индикатор «ОСТАНОВ» должен быть выключен и включен индикатор «РАБОТА».

· Принудительный вывод устройства в режим «ОСТАНОВ» обеспечивается нажатием кнопки «СТОП». В результате ее нажатия индикатор «РАБОТА» должен быть выключен, индикатор «ОСТАНОВ» включен. Работа устройства должна быть остановлена.

Для разработки алгоритма работы устройства требуется определить необходимые управляющие сигналы, обеспечивающие работу устройства. При разработке функциональной и принципиальных схем, выборе элементной базы эти сигналы будут уточняться, а также будут определены их логические уровни.

Управляющие сигналы, обеспечивающие начало и окончание работы устройства:

· «ПУСК» – сигнал начала работы, который должен быть сформирован в результате нажатия кнопки «ПУСК»;

· «ОСТАНОВ» – сигнал окончания работы устройства получаемый в результате нажатия кнопки «СТОП» или в случае превышения введенным параметром значения заданного порога.

Управляющие сигналы, обеспечивающие работу с шиной ввода параметра П^ц:

· «ПОДКЛЮЧИТЬСЯ К ШВВ Пц» – сигнал подключения к шине ввода Пц на момент ввода параметра;

· «ВВОД Пц0 - Пц3» – сигнал ввода разрядов 0-3 8-ми разрядного параметра Пц с 4-х разрядной шины ввода;

· «ВВОД Пц5 - Пц7» – сигнал ввода разрядов 5-7 8-ми разрядного параметра Пц с 4-х разрядной шины ввода;

· «СОХРАНИТЬ Пц» - сигнал сохранения введенного значения параметра Пц во внутренней памяти устройства;

· «ОТКЛЮЧИТЬСЯ ОТ ШВВ Пц» - сигнал отключения устройства от 4-х разрядной шины ввода параметра Пц.

Управляющие сигналы, обеспечивающие работу с аналоговым выходом (вывод П^А):

· «ПРЕОБРАЗОВАТЬ Пц В ПА» - преобразование цифрового значения параметра Пц в аналоговое значение ПА;

· «ВЫДАТЬ ПА» - выдача аналогового значении ПА.

Управляющие сигналы, обеспечивающие включение/выключение индикации:

· «ГАШЕНИЕ «ОСТАНОВ» - гашение индикатора «ОСТАНОВ»;

· «ИНДИКАЦИЯ «ОСТАНОВ» - включение индикатора «ОСТАНОВ»;

· «ГАШЕНИЕ «РАБОТА» - гашение индикатора «РАБОТА»;

· «ИНДИКАЦИЯ «РАБОТА» - включение индикатора «РАБОТА»;

· «ГАШЕНИЕ «ПРЕВЫШЕНИЕ ПОРОГА» - гашение индикатора «ПРЕВЫШЕНИЕ ПОРОГА»;

· «ИНДИКАЦИЯ «ПРЕВЫШЕНИЕ ПОРОГА» - включение индикатора «ПРЕВЫШЕНИЕ ПОРОГА»;

· «ГАШЕНИЕ «НОРМА» - гашение индикатора «НОРМА»;

· «ИНДИКАЦИЯ НОРМА» - включение индикатора «НОРМА».

Управляющий сигнал, обеспечивающий выполнение процесса сравнения значения введенного параметра Пц и значения порога (ПОР): «СРАВНИТЬ Пц и ПОР».

Наименования управляющих сигналов студент определяет произвольно по своему усмотрению с соблюдением требования однозначного соответствия наименования сигнала формируемого в устройстве с действиями, которые будут выполняться при его формировании.

Пример алгоритма работы устройства контроля значения параметра, соответствующий внешнему виду устройства, приведенному на рисунке 2.1 приведен на рисунке 2.4.

Примечание. Блоки алгоритма, которые не являются символами «терминатор», «ручная операция», «ручной ввод», «дисплей» (блоки, не относящиеся к действиям выполняемым непосредственно в устройства) целесообразно пронумеровать.

Рисунок 2.4 – Алгоритм работы устройства