- •Микропроцессорные системы
- •Введение
- •Проектирование микропроцессорных систем
- •Понятие системы
- •Цикл проектирования системы
- •Задание на курсовой проект
- •Содержание и оформление курсового проекта
- •Защита курсовых проектов
- •Требования пользователей и функциональная спецификация
- •Проектирование системы
- •Проектирование аппаратных средств микропроцессорного устройства
- •Типовая структура мпу
- •Система питания мпу
- •Питание от аккумуляторов
- •Комбинированный источник питания
- •Расчет потребляемой мощности
- •Модуль сброса и синхронизации
- •Расчет схемы сброса и синхронизации
- •Организация памяти микроэвм
- •Блок связи с оператором (пульт управления)
- •Подключение клавиатуры
- •Подключение индикатора
- •Расчет пульта оператора
- •Организация ввода данных
- •Ввод аналоговой информации
- •Расчет входных схем
- •Ввод цифровой и дискретной информации
- •Организация вывода данных
- •Цифровые выходы
- •Аналоговые выходы
- •Управление силовыми цепями
- •Стандартные последовательные интерфейсы
- •Гальваническая развязка
- •Выбор микроконтроллера
- •Проектирование программных средств микропроцессорных устройств
- •Технология разработки программного обеспечения
- •Технология задачи/состояния
- •Взаимодействие между задачами
- •Программная реализация типовых модулей мпу
- •Сопряжение с клавиатурой
- •Сопряжение с жки-модулем
- •Сопряжение с памятью по интерфейсу i2c
- •Сопряжение с последовательным асинхронным интерфейсом
- •Сопряжение с датчиком температуры
- •Пример проектирования микропроцессорного устройства
- •Требования пользователя и построение функциональной спецификации
- •Проектирование системы
- •Проектирование аппаратной части устройства
- •Проектирование программной части
- •Void init(void) // инициализация контроллера
- •Варианты заданий
- •Приложение а
- •1. Основание для разработки
- •2. Назначение разработки
- •3. Требования к разработке
- •3.1Требования к функциональным характеристикам
- •3.2Требования к надежности
- •3.3 Требования к условиям эксплуатации
- •3.4 Требования к составу и параметрам технических средств
- •3.5. Требования к программной и информационной совместимости
- •Приложение в
- •Приложение г
- •Библиографический список
Защита курсовых проектов
Защита курсового проекта является формой проверки качества его выполнения и знаний студента в данной области.
Защита проводится перед комиссией из 2-3–х преподавателей при непосредственном участии руководителя проекта.
Защита состоит в кратком докладе (~7мин) студента по выполненной работе и ответах на вопросы. Студент должен дать все объяснения по существу курсового проекта.
В результате защиты курсовой проект оценивается по пятибалльной системе.
Если в выполненной работе имеется более четырех грубых ошибок или окажется, что спроектированное изделие принципиально неработоспособно, работа оценивается неудовлетворительной оценкой и возвращается на доработку.
Студент, не представивший в установленный срок курсовой проект, не защитивший его по неуважительной причине, считается имеющим академическую задолженность.
Качественно выполненные курсовые проекты, имеющие теоретический и практический интерес, представляются на конкурсы.
Защищенные курсовые проекты передаются в архив кафедры, где они хранятся в установленном порядке
Требования пользователей и функциональная спецификация
Требования пользователя определяют, что пользователь хочет от системы, а функциональная спецификация фиксирует, что система должна делать и как она взаимодействует с окружением. Как только функциональная спецификация определена, она используется вместе с требованиями пользователя в качестве основы для проектирования, реализации и развития системы. По этой причине важно, чтобы как требования пользователя, так и функциональная спецификация были не только полными и точными, но также четкими и легко усваиваемыми.
Требования пользователяв курсовом проекте определяются в виде технического задания. В некоторых случаях они могут быть дополнены студентом по согласованию с преподавателем. Например, для системы охранной сигнализации [61] требования пользователя могут быть следующими:
обнаруживать, когда открывается дверь или окно;
обнаруживать, если кто-то движется внутри охраняемой зоны;
иметь возможность предупредить нарушителя и вызвать помощь;
обеспечивать возможность восстановления в случае забывчивости оператора;
быть несложной в управлении;
минимизировать число ложных тревог.
Этот перечень может быть дополнен требованиями к системе питания, интерфейсу пользователя, фиксации событий в памяти и временем их хранения и т.д.
Функциональная спецификациядолжна определять, какие функции должны выполняться для удовлетворения требований пользователя и обеспечения интерфейса между системой и окружением. Таким образом, функциональная спецификация включает два основных компонента:
Список функций, выполняемых системой.
Описание интерфейса между системой и пользователем.
Так как система проектируется на основе информации, содержащейся как в требованиях пользователей, так и в функциональной спецификации, важно, чтобы функции, которые должны отображать требуемое поведение системы, были описаны достаточно подробно.
По отношению к требованиям пользователя системы охранной сигнализации функциональная спецификация должна давать ответы на следующие вопросы:
какие средства необходимо предусмотреть для обнаружения несанкционированного открытия двери или окна?
какие средства необходимо предусмотреть для обнаружения движения?
какие средства необходимо предусмотреть для предупреждения нарушителя и вызова помощи?
какие средства необходимо предусмотреть для восстановления системы в случае забывчивости оператора?
какие средства необходимо предусмотреть для управления системой?
какие средства необходимо предусмотреть для предотвращения ложных тревог?
Ответив на эти вопросы, можно приступить к составлению функциональной спецификации для системы охранной сигнализации. Для рассматриваемой системы:
для обнаружения несанкционированного открытия двери или окна должны использоваться контактные детекторы;
для обнаружения движения должен использоваться ультразвуковой детектор движения. С целью предупреждения ложной тревоги, движение должно контролироваться в течение не менее пяти секунд, после чего считается, что обнаружен нарушитель;
оператор должен быть предупрежден о том, что он обязан восстановить систему. Предупреждение осуществляется с помощью визуального сигнала, который должен включаться за шестьдесят секунд до того, как будет включен сигнал звуковой тревоги. Если система не восстановлена в течение шестидесяти секунд, для предупреждения нарушителя и вызова помощи включается сигнал звуковой тревоги;
для управления системой и ее восстановления должен использоваться кнопочный переключатель.
Эти ответы содержат информацию, необходимую для определения функциональной спецификации. Эту спецификацию удобнее представлять в форме распределения информации по категориям ВХОДЫ, ВЫХОДЫ и ФУНКЦИИ. Ниже приведена функциональная спецификация в такой форме:
А. ВХОДЫ
1. Контактные детекторы.
2. Детекторы движения.
3. Переключатель.
Б. ВЫХОДЫ
1. Визуальный сигнал.
2. Звуковой сигнал.
В. ФУНКЦИИ
1. Система включается и восстанавливается с помощью
переключателя.
2. Визуальный сигнал включается либо
а) при размыкании контактов детектора, либо
б) в случае продолжительного возбуждения детектора движения в течение не менее пяти секунд.
3. Звуковой сигнал включается через шестьдесят секунд после
включения визуального сигнала, если за этот промежуток времени система не восстановлена с помощью переключателя.
В более сложных системах функциональная спецификация, даже с использованием высокоуровневого представления, гораздо длиннее описанной выше. В таких случаях могут оказаться более приемлемыми декомпозиция системы на несколько подсистемменьшего размера и определение функциональной спецификации для каждой из них.
Функциональную спецификацию лучше всего готовить в форме руководства пользователя.