3.2. Выполнение схем алгоритмов, программ, данных и систем
Основными программными документами в ЕСПД являются текстовые документы – описание программы, спецификация, текст программы и т. д. Основное требование ЕСПД – программная система (ПС) должна быть описана на всех уровнях. Описание на проектном уровне разработчика делается в первых разделах ВКР и отражает архитектуру ПС, основные структуры данных и алгоритмы их обработки. Описание на эксплуатационном уровне пользователя (последний раздел перед “Дополнительным”) должно выполняться для разных категорий пользователей: системный программист, программист, оператор в зависимости от уровня ПС. Текстовые документы по ЕСПД в отличие от конструкторских (раздел 3.3) не требуется оформлять рамкой и основной надписью (штамп).
Содержание программных документов можно раскрыть как с помощью развернутых текстовых пояснений, использования языков проектирования (VHDL, Verilog) и программирования высокого уровня (C, C++) с подробными текстовыми комментариями (PDL, псевдокод и т. д.), так и с помощью графических схем алгоритмов, программ, данных, ресурсов системы и взаимодействия программ.
Правила выполнения схем алгоритмов, программ, данных и систем определены ГОСТ 19.701–90. Графические схемы являются наглядным инструментом лишь в том случае, когда изображаются компактно на одной (максимум двух) страницах; поэтому рекомендуется использовать иерархию схем. Они должны быть достаточно обобщенными и компактными. Пример схемы системы приведен на рис. 3.1.
Рис. 3.1. Система проектирования специализированных кремниевых компиляторов (СКК) фрагментов СБИС TopDesign
Следует обратить внимание, что формы символов по ГОСТ 19.701 имеют принципиальное значение. Разделяют символы процесса (прямоугольник – общий символ процесса, ромб – условие ветвления алгоритма), символы данных (параллелограмм – общий символ данных, бочонок – данные размещаются на диске), символы линий (сплошная – основная линия потока данных или управления, пунктирная – соединитель альтернативных процессов, комментария) и специальные символы (круг – соединитель, овал – терминальный символ, пунктир со скобкой – комментарий).
В пределах одного документа рекомендуется использовать ограниченное число типоразмеров символов, особенно по горизонтали: ширина всех символов, скомпонованных в столбец должна быть одинаковой. Минимальное расстояние между символами 10 мм, между параллельными линиями потока – 3 мм.
Основной объем информации, характеризующий выполняемое действие, помещается внутри символа, дополнительная информация дается либо в виде комментария, либо в минимальном (однострочном) объеме в виде идентификаторов и кратких описаний сверху, слева или справа от входной линии потока символа.
Потоки данных или потоки управления в схемах показывают линиями. Направление линий потока сверху вниз и слева направо принимается за основное и стрелками может не обозначаться. В остальных случаях направление показывают стрелками (достаточно одной стрелки на одной ветви). Следует избегать пересечения линий: эти линии не имеют логической связи между собой; если связь необходима, соединение должно быть Т-образное, то есть место объединения должно быть смещено.
При необходимости лучше разорвать линию потока информации, а логическую связь обозначить круглыми символами-соединителями. Внутри символов соединяемой линии следует проставить одинаковый идентификатор. Межстраничные соединители можно снабдить комментариями, в которых указывается, к какой или из какой страницы идет соединитель.
В случае, когда в схеме алгоритма или программы имеется участок, для которого в другой схеме (документе) есть детализация в виде отдельной подпрограммы, этот участок представляется в данной схеме одним символом с двойными боковыми линиями, в верхней зоне поля которого указывается идентификатор детализируемого участка программы.
В приложении ВКР приводятся исходные тексты программной системы. Если ПС объемная, то составляется спецификация ПС: перечисление всех модулей ПС и их назначений (в виде таблицы из двух граф). После этого приводятся распечатки наиболее важных модулей (не более 15 страниц). Важно отметить, что одной из важных культур программирования является написание комментариев в исходном коде одновременно с проектированием кода – квалификация программиста хорошо видна по этому коду. Распечатки следует специальным образом отредактировать так, чтобы хорошо были видны отступы и не было переноса строк на первую позицию, что в комментариях обычно является синтаксической ошибкой. Распечатки допускается делать уменьшенным шрифтом 10 pt, лучше шрифтом Courier, возможно уплотненным на 1.2.