2.8 Внутреннее проектирование
Предполагает комплекс работ по разработке структуры ЦУ с детализацией отдельных блоков, написание текста программы, отладка и тестирование с выявлением и устранением ошибок. Завершающий этап — тиражирование ЦУ, документирование.
В основе проектирования перспективной является модульно-иерархическая структура, состоящая из отдельных взаимосвязанных между собой модулей.
С использованием данной структуры легче понять ЦУ, разбив ее на части, легче оптимизировать ресурсы, проще оценить состояние работы.
Концептуальное единство разрабатываемого ЦУ, в его основе не эвристический, а строгий подход. Эвристическое проектирование — проектирование методом проб и ошибок. Строгий подход позволяет создавать более формализованный проект и может быть представлен либо состоянием автомата, который образует замкнутое множество переходов системы, либо рекурсивной функцией, определенной областью исследований, либо формальной грамматикой, задающей все входы и выходы программы. Вне зависимости от формы представлений строгим будет такой подход, о котором известно, что он правильный еще до стадии реализации.
Структурированность ЦУ. Структурированной системой называется система, сформированная на основе фиксированного базового множества элементарных модулей.
Соблюдение иерархии структуры ЦУ, как по вертикали, так и по горизонтали. По вертикали — от уровня составления требований до уровня реализации, по горизонтали — по уровням детализации, которая предполагает подробное описание функций, которые должна выполнять ЦУ, форматы данных, взаимодействие отдельных модулей. При детализации делается акцент на частности, а не на общую структуру проектируемой ЦУ. В свою очередь проектирование - это пошаговое раскрытие четко определенных требований спецификации с последовательным переходом на более низкий уровень, уровень спецификаций отдельных модулей.
2.9 Функциональная модель
Для описания основных функций системы, их взаимосвязей, входных, выходных, промежуточных данных и объектов очень удобно формировать функциональные модели. они также необходимы на этапе согласования с заказчиком всех необходимых функций и связей системы.
Для функционального моделирования используют два основных метода: SADT и UML. Для реализации автоматизированного функционального моделирования используется специальное программное обеспечение – CASE средства. Методология SADT представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области. Функциональная модель SADT отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями. Основные элементы этой методологии основываются на следующих концепциях:
графическое представление блочного моделирования;
строгость и точность. Выполнение правил SADT требует достаточной строгости и точности, не накладывая в то же время чрезмерных ограничений на действия аналитика. Правила SADT включают:
ограничение количества блоков на каждом уровне декомпозиции;
связность диаграмм;
уникальность меток и наименований;
синтаксические правила для графики;
разделение входов и управлений.
отделение организации от функции.
В терминах IDEF0 процедура представляется в виде комбинации функциональных блоков и дуг. Блоки используются для представления функций, составляющих процедуру, и сопровождаются текстами на естественном языке.
Дуги представляют множества объектов, таких как физические объекты, информация или действия, которые образуют связи между функциональными блоками. Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса.
Управляющие, регламентирующие или нормативные данные входят в блок сверху. Исходные данные (материалы и документы), которые обрабатываются при выполнении данной функции, отображаются с левой стороны блока.
Результаты выполнения функции отображаются с правой стороны. Механизм-специалист, который осуществляет операцию, изображается дугой, входящей в блок снизу
В данной работе разработана функциональная модель регистра микропроцессора с использованием специализированного пакета BPWin. На рисунке 2.4 показана диаграмма нулевого уровня функциональной модели.
Основной функцией в модели триггера является «бита данных». Для реализации этой функции были определены входные, выходные данные, нормирующие документы и управляющие механизмы.
Входными объектами и данными являются:
бит;
сигнал управления;
алгоритм обработки детали;
тактовый сигнал
Выходными объектами и данными являются:
бит данных;
инвертированный бит;
Нормирующими документами являются:
стандарты на ЦУ;
спецификации;
техническое задание на изделие.
Управляющие механизмы:
УУ микропроцессора, генератор тактовых импульсов, драйвер*.
На рисунке 2.5 показана диаграмма первого уровня функциональной модели.
Рисунок 2.4 - Диаграмма 0 уровня функциональной модели триггера
Рисунок 2.5 - Диаграмма нулевого уровня функциональной модели