1.2 Описание интерфейса между системой и пользователем
Важным вопросом при разработке функциональной спецификации является взаимодействие между пользователем и системой. В системе управления холодильником взаимодействие между системой и пользователем осуществляется с помощью кнопок и светодиодных индикаторов (Рисунок 1).
Рисунок 1 – Интерфейс между системой и пользователем
Учет человеческих факторов при проектировании должен приводить к простоте системы и легкости ее использования. Эти цели достигаются посредством проектирования надлежащего системного интерфейса. На основании списка функций выполняемых системой определим интерфейс между системой и пользователем.
Для установки температурного диапазона предусмотрены 4 кнопки, каждая из которых соответствует одному из следующих температурных диапазонов: 0..-9 °C, -10..-19 °C, -20..-29 °C, -30..-39°C.
В системе также содержится датчик открытия двери, который возвращает логическую «1» если дверь закрыта, и «0» если открыта.
Для определения невозможности поддерживать температурный режим необходим датчик температуры. Он возвращает 8-разрядное значение. Старший разряд — знаковый («0» если температура выше нуля, «1» – если ниже нуля). Остальные 7 разрядов содержат значение модуля температуры в градусах.
Для автоматического поддержания температуры необходим мотор охлаждения (считаем что температура окружающей среды выше темпертуры в холодильнике). Данный мотор работает если на соответствующий контакт подана логическая «1» и выключен, если подан логический «0».
2 Предварительное проектирование системы
2.1 Разбиение системы на модули
Используя предварительные данные, разобьем нашу проектируемую систему на отдельные модули.
Системный исполнительный модуль обеспечивает последовательное исполнение системой функций, необходимых для нормального функционирования нашей системы. Исполнительный модуль содержит программные средства, необходимые для реализации исполнительной процедуры. Исполнительный модуль представляет собой программное обеспечение системы.
Модуль инициализации. После включения питания устройства происходит начальная инициализация устройства.
Модуль сигнализации включает звуковую и визуальную сигнализацию, если дверь открыта в течение длительного времени или невозможно поддержать текущий температурный режим.
Входной модуль осуществляет считывание текущего состояния кнопок и его запоминание (хранение).
Выходной модуль. Управление мотором охлаждения.
Модуль индикации: управляет выводом на светодиодные индикаторы текущего температурного режима.
Каждый модуль состоит из набора функций, принадлежащих этому модулю. Способ распределения функций по конкретным модулям зависит от личного предпочтения разработчика. Если модуль содержит слишком много функций, он может быть разделен на несколько модулей. С целью упрощения несколько модулей, каждый из которых содержит небольшое число функций, могут быть объединены в один модуль. Модульная структура позволяет легко добавлять функции к системе, а также изменять или удалять часть системы в любой момент цикла ее проектирования.
Рассмотрим, как распределяются функции по модулям системы управления мощности холодильником.
Исполнительный модуль состоит из единственной управляющей функции.
Входной модуль включает:
– считывание состояния кнопок установки температурного режима.
3. Выходной модуль включает:
– подачу управляющего сигнала на мотор охлаждения.
5. Модуль инициализации включает:
– инициализацию системы при начальном включении (включение питания);
7. Модуль сигнализации включает:
– звуковую и визуальную сигнализацию в случае, если дверь холодильника открыта в течение более 4 минут;
– звуковую и визуальную сигнализацию при невозможности поддерживания заданного температурного режима.
8. Модуль индикации управляет выводом текущего температурного режима на светодиодные индикаторы.
Структурная схема устройства управления холодильником показана на рисунке 3.
Рисунок 3 – Функционально-модульная структура устройства управления