1 Розробка структурної схеми мкп(мкс)
Аналіз завдання та синтез структурної схеми мкп(мкс)
При проектуванні мікроконтролерних пристроїв (МКП) або систем (МКС) можна використовувати блоково-ієрархічний підхід, при якому уявлення про МКП або МКС, що проектуються, розчленовуються на ієрархічні рівні. На вищому рівні використовується найменш деталізоване уявлення, що відображає лише тільки загальні риси і особливості системи, що проектується. На наступних рівнях ступінь подробиць розгляду зростає, при цьому система розглядається не загалом, а окремими блоками. Такий підхід дозволяє на кожному рівні формулювати і вирішувати задачі допустимої складності, що піддаються усвідомленню й розумінню людиною та рішенню за допомогою доступних засобів. Переваги такого підходу полягають в тому, що складна задача великої розмірності розбивається на групи задач малої розмірності, які послідовно вирішуються, причому всередині груп різні задачі можуть вирішуватися паралельно.
Рисунок 1.1 - Рівні ієрархії при блоково-ієрархічному підході
Загальна задача (ЗЗ) для МКП або МКС може бути розбита на ряд глобальних задач (ГЗ), що розташовуються на наступному рівні ієрархії такому, наприклад, як:
організація взаємодії мікроконтролера (МК) з об'єктом керування
(ввід-вивід даних);
обробка даних;
організація зв'язку з оператором (задання режимів роботи, відобра-
ження результатів і т.п.);
організація зв'язку між окремими МК в МКП або МКС;
організація зв'язку з ЕОМ більш високого рівня, ніж МКП.
Кожну глобальну задачу можна розбити на ряд задач малої розмірності (ЗМР), які вирішуються на наступному рівні ієрархії. У свою чергу будь-яку задачу малої розмірності можна розбити на ряд найпростіших задач (НЗ), що вирішуються на найнижчому рівні ієрархії. Горизонтальні ієрархічні рівні проектування є рівнями опису об'єктів, що відрізняються деталізацією властивостей об'єкта. На всіх горизонтальних рівнях є групи задач, які пов'язані з проектуванням схем, програм, конструкцій і технологій. Ці групи задач називаються аспектами або вертикальними рівнями проектування. Розрізняють такі аспекти, як:
функціональний;
алгоритмічний (програмний);
конструкторський;
технологічний.
У функціональному і алгоритмічному аспектах виділяють наступні рівні проектування:
постановка завдання;
системний (структурний) і архітектурний;
функціонально-логічний і програмний.
Вихідною інформацією для системного і архітектурного рівнів проектування МКП і МКС є:
закони їх функціонування, що задані у вигляді аналітичних співвідношень перетворення вхідної інформації;
набір схем алгоритмів виконання основних функцій МКП і МКС, що реалізовуються апаратним і програмним шляхом;
критерії оптимальності та набір обмежень на параметри МКП і МКС, що розробляються.
Основним завданням системного і архітектурного рівнів є:
визначення принципів організації МКП і МКС;
розробка структурної схеми, тобто визначення складу пристроїв і способів їх взаємодії в процесі функціонування;
вибір однокристальних мікроконтролерів (ОМК) та інших апаратних засобів;
уточнення функцій МКП і МКС, що реалізовуються, а також поділ на функції, що реалізовуються апаратним і програмним шляхами;
розробка детальних блок-схем алгоритмів програм і визначення форматів даних;
визначення вимог до параметрів пристроїв і формування технічних завдань (ТЗ) на розробку окремих блоків МКП і МКС.