9. Вопросы проектирования программного

обеспечения УОИ

В системе индикации, опирающейся на ЭВМ, базовые концепции, лежащие в основе системы, особенно наглядно выступают при рассмотрении ее программного обеспечения. Должны быть известны со всеми под­робностями такие сведения, как

• содержание данных;

• форматы отображаемой информации;

• методы управления этой информацией;

• специальные функции, выполняемые обработкой;

• форматы данных, с которыми оперируют устройства сопряжения;

• принятые ручные методы и процедуры.

По причине того, что программист, который в общем может и не иметь достаточно полного представления о концепциях, лежащих в основе системы, программист-аналитик должен быть непременным членом коллектива проектировщиков системы индикации.

Существует, конечно, много подходов к созданию программного обеспечения (операционной системе) систем индикации. Охватить все альтернативы здесь не представляется возможным, и по этой причине уделим основное внимание тем функциям, которые являются общими для многих систем индика­ции.

Для рассмотрения этих общих функций в контексте системы будет использована обобщенная операционная система, блок-схема которой приведена на рис. 23. В блок-схеме на рис.23 не показаны все сопряжения с программами операционной системы, которые выполняют функции, не связанные с индикацией.

Хранение и поиск данных - эта функция включает средства для организации новых файлов, обновления содержимого используемых файлов и их обслуживания, снабжения данных в файлах указателями, позволяющими связать их в по­следовательности, а также для проведения поиска в соответствии с критериями, содержащимися в запросах. После того как данные, удовлетворяющие критерию поиска, извлечены из файлов, их начинают обрабатывать программа управления данными, выделен­ными для отображения, и программа приведения выделенной для отображения информации к требуемому формату.

Рис. 23. Блок-схема обобщенной операционной системы индикации

Возможно, наиболее важным фактором при определении особен­ностей требуемой операционной системы является категория отображаемой информации: одно решение будет в том случае, когда необходимо отображать стандартные комплекты информа­ции, и другое — тогда, когда необходимо удовлетворять специальные запросы.

Схемы на рис. 24 иллюстрируют два способа организа­ции первичного файла и соответствующих методов формирования запроса на отображение. В обобщенной операционной системе (рис. 23) отра­жены оба эти метода. Поступающие на вход данные классифицируются, обрабатываются с целью приведения их к стандартному формату, принятому в дан­ной системе индикации, а затем используются для обновления со­ответствующих комплектов выделенной для отображения информа­ции, которые хранятся в файле. На рис. 24,б представлена схема файла, организация кото­рого выбрана с учетом удовлетворения специальных запросов. Поступающие на вход данные используются непосредственно для обновления информационной базы, организация которой не пред­усматривает хранения комплектов, выделенных для отображения данных.

а)

б)

Рис. 24. Организация файла и методы запроса на отображение информации:

а — файл выделенной для отображения информации, содержащий стандартные комплекты данных;

б — информационная база, рассчитанная на удовлетворение специальных запросов.

Запросы на отображение специальной информации составляются пользователем. Он должен охарактеризовать набор критериев поиска данных, или описателей, определяющих данные, которые он хочет отобразить. Процесс поиска данных позволяет извлечь из ин­формационной базы те данные, которые удовлетворяют критерию поиска. Затем найденные таким путем данные обрабатываются с целью получения требуемого формата при их отображении и направляются в индикаторное оборудование.

Запрос на отображение стандартного комплекта информации может быть сделан путем нажатия кнопки или каким-либо другим эквивалентным способом, однако возможности пользователя в ча­сти выбора содержания и формата изображения, а также способов управления отображаемой информацией оказываются ограничен­ными. Большая гибкость в этом плане обеспечивается при отобра­жении по специальным запросам. Однако составление таких запро­сов требует большего времени ввиду их сложности.

Достижение определенного компромисса между гибкостью, ско­ростью и оперативными удобствами имеет исключительно важное значение при запросе на отображение. Выбор приемлемого соче­тания этих характеристик определяется в основном особенностями операционной системы и принятыми пультовыми процедурами.

На некоторой стадии создания системы индикации необходимо точно определить все особенности каждого индикатора, включая и характеристики его управления.

Хранимые данные должны быть разбиты на отдельные классы и проиндексированы, для них должны быть подобраны соответствующие описатели и в словесной форме со­ставлены образцы запросов.

По желанию пользователя любым специальным запросом после его составления можно оперировать как с запросом на отображение стандартного комплекта информации. Данные, необходимые для удовлетворения такого специального запроса, должны быть за­сланы на хранение в файл стандартных комплектов выделенной для отображения информации. После этого производится система­тическая проверка всех поступающих на вход данных с целью постоянного обновления этого заново созданного стандартного комплекта отображаемых данных, причем этот процесс осуществ­ляется по схеме рис. 24, а. Хранение данных, относящихся к отоб­ражению по специальному запросу, требуется и в том случае, если это отображение необходимо автоматически обновлять по мере поступления на вход системы новых данных.

В общем случае быстродействие при обновлении связано с быстродействием при реакции на запрос. Если файлы выделенной для отображения информации построены из записей комплектно выводимых на индикаторы данных, то при поступлении одного входного сообщения необходимо производить обновление большого числа различных комплектных записей. Это увеличивает объем первичной обработки входных данных, однако упрощает процесс поиска и формирования выделенных для отображения данных, и наоборот.

При первичной об­работке входных данных их нужно проверять, пользуясь крите­риями принадлежности к требующим обновления стандартным комплектам отображаемой информации или наборам информации, отображаемой по специальным запросам.

Функция управления отображаемыми данными главным образом связана с распределением и обновлением отображаемых данных, а также присвоением им приоритетов и обеспечением их защиты от использования посторонними пользователями. Для систем индикации, имеющих специфические особенности, вырабатывается специальная управляющая информация. Для всех стандартных комплектов отображаемых данных и для каждого набора данных, отображаемых по специальному запросу и обновляемых в течение вывода этого набора на экран, в файл выделенной для отображе­ния информации засылаются для хранения соответствующие за­писи.

Формат отобра­жаемой информации определяет ее положение на экране индика­тора, форму, а также принятую систему кодирования данных. Для ото­бражения географической обстановки или опорной карты обычно с целью определения нужных точек необходимо преобразование координат. Это обстоятельство связано с использованием трех раз­личных систем координат: одна — при проецировании карты, дру­гая — входных данных и третья — при формировании совокупности отображаемых данных.

Заключение

Рассмотрены различные виды УОИ. Описаны их конструктивные особенности, принципы действия. Достаточно широко показаны достоинства и недостатки, а также даны новые технологии и перспективы развития УОИ. Развитие УОИ идет по пути применения все более экономичных, надежных воспроизводящих устройств. Современные УОИ должны работать в условиях слабой и сильной освещенности, обладать высокой яркостью и контрастностью, долговечностью и дешевизной, иметь высокую чувствительность к управляющему сигналу, малое потребление мощности, работать в широком диапазоне температур, выдерживать широкий диапазон механических нагрузок и т. д.

Контрольные вопросы:

1. Что положено в основу электролюминесценции?

1. Что представляет из себя светодиод?

2. Какая рабочая среда у плазменных УОИ?

3. Какие виды голограмм вы знаете?

4. Какие недостатки присущи голографическим индикаторам?

5. Каким образом достигается свечение в ЖКИ?

7. Перечислите достоинства и недостатки ЖКИ.

8. С какими новыми технологиями в УО вы знакомы?

9. Какие цели преследуются при создании систем индикации?

10. Какие модули программ включает в себя математическое обеспечение УОИ?

43