
- •Введение
- •Общие принципы проектирования информационных систем (ис)
- •Системный подход к проектированию. Описание объекта управления. Общие принципы построения и структура систем управления технологическими процессами.
- •Автоматные таблицы. Назначение. Правила составления. Примеры применения.
- •Графы переходов. Назначение. Правила составления. Примеры применения.
- •Автоматы Мура, Мили.
- •Схемы алгоритмов. Назначения. Правила составления. Примеры применения.
- •Распределение алгоритма процесса управления на подсистемы.
- •Декомпозиция алгоритма подсистемы на частные алгоритмы
- •Технология проектирования ис Основные понятия и определения
- •Жизненный цикл (жц) ис
- •Системный анализ
- •Системный синтез
- •Внедрение проекта
- •Эксплуатация и сопровождение проекта
- •Состав стадий и этапов канонического проектирования ис
- •Состав и содержание работ на предпроектной стадии
- •Состав и содержание работ на стадии технорабочего проектирования
- •Состав и содержание работ на стадии внедрения, эксплуатации и сопровождения проекта
- •Методы неканонического проектирования ис Проектирование как трехступенчатый процесс
- •Выбор стратегий и методов проектирования.
- •Описание некоторых неканонических методов проектирования.
- •I. Методы дивергенции.
- •II. Методы трансформации.
- •III. Методы конвергенции.
- •Особенности проектирования некоторых подсистем информационной системы Проектирование системы питания ис
- •Проектирование системы связи в управляющих системах
- •Проектирование информационной базы при различных способах реализации
- •Проектирование экранных форм электронных документов
- •Специфика управления проектированием ис
- •Типы схем организации проектирования
- •Построение структуры су процессами и производством. Назначение, цели и функции асу тп
- •Структура управляющей системы и ее вычислительных средств
- •Основные типы структур асу
- •Оценка деления системы на части
- •Иерархический принцип построения систем управления производством.
- •Системы диспетчерского управления (Scada-системы)
- •Функциональная структура Scada
- •Особенности Scada как асутп
- •Основные требования к Scada-системе
- •Область применения
- •Оперативное управление в реальном времени Определение и виды систем реального времени (срв)
- •Комплекс технических средств (ктс) срв
- •Устройства связи с оперативным персоналом (усоп)
- •Датчики
- •Исполнительные устройства (механизмы)
- •Специфика и свойства операционных систем реального времени (осрв)
- •Параметры осрв
- •Краткий обзор и классификация осрв
- •Требования к языкам рв
- •Структура программ срв
- •Последовательное программирование и программирование задач рв
- •Задачи, процессы, потоки в рв
- •Основные свойства задач
- •Планирование задач в срв
- •Циклический (круговой) алгоритм
- •Разделение времени
- •Кооперативная многозадачность
- •Приоритетная многозадачность с вытеснением
- •Синхронизация задач в осрв
- •Связанные задачи
- •Общие ресурсы
- •Синхронизация с внешними и внутренними внештатными событиями
- •Синхронизация по времени
- •Применение сетей Петри для проектирования в рв.
- •Заключение
- •Список рекомендуемой литературы.
Автоматы Мура, Мили.
Существуют автоматы, у которых выходной набор однозначно определяется тем внутренним состоянием, в котором автомат находится после окончания перехода. Такой автомат называется автоматом Мура. У автомата Мура таблица выходов имеет следующий вид:
Таблица 4 – Таблица выходов автомата Мура.
Состояние |
z0 |
z1 |
… |
zl |
Выход |
Yi0 |
Yi1 |
… |
Yil |
Автоматы, которые мы рассмотрели ранее, т.е. автоматы, у которых выходной набор определяется не только состоянием, в котором находится автомат в момент подачи сигнала, но и входным набором, поданным на автомат, называются автоматами Мили.
Схемы алгоритмов. Назначения. Правила составления. Примеры применения.
Процесс функционирования СУ можно изобразить в виде графа, каждой вершине которого сопоставляется некоторый оператор, который реализуется в этой вершине (в этом блоке).
Оператором может быть некоторое выражение или формирование некоторого набора управляющих сигналов или какое-нибудь другое действие, которое необходимо выполнить при управлении объектом.
Дугам, соединяющим вершины или блоки, передают смысл указателя последовательности выполнения операторов. Начало и конец последовательности выделяются специальными операторами.
Все остальные операторы делятся на 2 класса:
Аi – функциональные операторы;
Pi – логический оператор.
Рисунок 9 – Пример граф-схемы алгоритма.
Каждый оператор Аi имеет единственную выходящую дугу, поэтому независимо от результата действия Аi всегда вслед за ним выполняется один и тот же оператор, в который ведёт дуга из Аi.
Каждый оператор Pi имеет в точности 2 выхода, отмеченные символами 0 и 1. Оператор Pi всегда проверяет некоторое условие. Если условие выполнено, то следующим выполняется оператор, в который идёт дуга с символом 1. Если условие не выполнено, то переход производиться по дуге с символом 0. Кроме того запрещаются случаи, когда дуга, выходящая из оператора, входит в него же. Изображение процесса в виде графа называется граф-схемой алгоритма.
Вместо граф-схемы алгоритма можно использовать более компактную схему записи. Можно записывать операторы в строку слева направо в порядке их естественного выполнения. При этом начальный оператор специально не вписывается, считается, что он находиться в конечной строке: S – конец.
Порядок выполнения операторов в сроке следующий. Если выполняется оператор Аi, то следующий за ним выполняется оператор, стоящий в строке справа от Аi. Если же выполняется оператор Pi, то справа от него ставится стрелка вверх, над которой ставиться № этого оператора. А операторам, к которому должна была идти эта стрелка, ставится стрелка концом вниз, отмеченная тем же номером.
А1P11A31A2P22A52A4S
Такой способ записи алгоритмов вычисления получил название логической схемы алгоритма – ЛСА.
Запись в виде ЛСА может показаться очень громоздкой, поэтому многие разработчики предпочитают запись в виде матричной схемы алгоритма (МСА), которая представляет собой лишь другую форму представления ЛСА.
В МСА используется матрица размером qxq, где q – число всех операторов, включая повторяющиеся.
Элементы матрицы принимают значения 0 и 1. Если элемент матрицы qij=1, это означает, что после оператора с индексом i будет выполняться оператор с индексом j. Каждой строке, сопоставимой функциональному оператору, имеется в точности одна единица. А сопоставимой логическому оператору Р – две единицы, но и оператору S – ни одной единицы.
Одна из двух единиц, сопоставляемая логическому оператору выделяется жирным шрифтом. Эта единица показывает переход при выполнении логического условия.
К этой матрице необходимо добавить условие начала реализации оператора А1: Р1Р2Р3Р4
Есть способ сократить запись в виде МСА. Для этого используют алгебру (высказываний) логики. Будем отмечать столбцы и строки в матрице МСА только операторами Аi и S. На пересечении строки, отмеченной оператором Ai и столбца, отмеченного оператором Aj будем записывать условие перехода. Размеренность матрицы при этом сократится. Вместо 16х16 получается 6х6.
Таблица 5 – Матричная схема алгоритма размерностью 6х6.
|
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
А5 |
S |
A1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
A2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
A3 |
0 |
0 |
0 |
P5P6P7P8P9 |
0 |
0 |
A4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
P10P11 |
0 |
A5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
S |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |