При разработке ППП для микроконтроллеров используется метод декомпозиции, при котором вся задача последовательно разделяется на меньшие функциональные модули, каждый из которых можно анализировать, разрабатывать и отлаживать отдельно от других. При выполнении прикладной программы в микроконтроллере управление передается от одного функционального модуля к другому.
Схема связности этих функциональных модулей, каждый из которых реализует некоторую завершенную процедуру, образует общую блок-схему алгоритма (БСА) прикладной программы. Это разделение задачи на модули и субмодули выполняется последовательно до такого уровня, когда разработка БСА модуля становится простым (даже тривиальным) делом. Метод последовательной декомпозиции обладает достаточной гибкостью, что позволяет привести в соответствие степень детализации БСА модуля со сложностью реализуемой процедуры. Язык графических образов БСА можно использовать на любом уровне детализации описания модулей вплоть до того, что каждому оператору БСА будет соответствовать единственная команда МП.
Вебинар о возможностях специальных прикладных программ Leica Captivate
Разработка БСА функционального модуля прикладной программы имеет ярко выраженный итеративный характер, то есть требует многократных проб, прежде чем возникнет уверенность, что алгоритм реализации процедуры правильный и завершенный. Вне зависимости от функционального назначения процедуры при разработке ее БСА необходимо придерживаться следующей очередности работы.
1. Определить, что должен делать модуль. (Это уже было сделано при разработке системной БСА, но теперь разработчик имеет дело с фрагментом прикладной программы, а не с целой программой и, следовательно, может потребоваться доопределение и уточнение целевого назначения процедуры).
2. Определить способы получения модулем исходных данных (от датчиков через порты ввода или из таблиц в памяти, или через рабочие регистры). Для реализации ввода исходных данных в БСА модуля необходимо включить соответствующие операторы.
3. Определить необходимость какой-либо предварительной обработки введенных исходных данных (маскирование, сдвиг, масштабирование, перекодировка). Если до использования «сырых» данных требуется их предобработка, то в БСА модуля включаются соответствующие операторы.
4. Определить способ преобразования входных данных в требуемые выходные. Используя операторы процедур и условные операторы принятия решений, отобразить на языке БСА выбранный способ содержательной обработки исходных данных.
5. Определить способы выдачи из модуля обработанных данных (передать в память или в вызываемую подпрограмму, или в порты вывода). Необходимые действия отобразить в БСА.
6. Определить необходимость какой-либо постобработки выводимых данных (изменение формата, перекодировка, масштабирование, маскирование). Ввести в БСА операторы подготовки данных для вывода из модуля.
7. Вернуться к п. 1 настоящего перечня работ и проанализировать полученные результаты. Выполнить итеративную корректировку БСА с целью сделать ее простой, логичной, стройной и обладающей четким графическим образом.
Лекция 6. Приборные системы безопасности. Прикладная программа ПСБ | Противоаварийная защита
8. Проверить работоспособность алгоритма на бумаге путем подстановки в него действительных данных. Убедиться в его сходимости и результативности.
9. Рассмотреть предельные случаи и попытаться определить для информационных объектов, с которыми оперирует алгоритм, граничные значения, за пределами которых он теряет свойства конечности, сходимости или результативности. (Особое внимание при этом следует уделить анализу возможных ситуаций переполнения разрядной сетки МП, изменению знака результата операции, деления на переменную, которая может принять нулевое значение.)
10. Провести мысленный эксперимент по определению работоспособности алгоритма в реальном масштабе времени. Стохастические события, происходящие в объекте управления, могут оказать влияние на работу алгоритма. Самому тщательному анализу следует подвергнуть реакцию алгоритма на возможные прерывания с целью определения критических операторов, которые необходимо защитить от прерываний. Кроме того, в ходе этого мысленного эксперимента следует проанализировать логику алгоритма с целью определения таких последовательностей операторов, при выполнении которых микроконтроллер может «не заметить» кратковременных событий в объекте управления. При обнаружении таких ситуаций в БСА следует ввести коррективы.
Такое последовательное использование описанной поэтапной процедуры проектирования алгоритмов для микроконтроллеров, составляющей основу метода систематического проектирования, обеспечивает получение работоспособных прикладных программ. Дисциплинированное следование этой поэтапной процедуре проектирования ПО (даже для простейших задач) обеспечивает успех проекта.
Преобразование разработанного алгоритма в исходный текст программы – дело относительно несложное. Но прежде чем приступить к написанию программы, необходимо специфицировать память и выбрать язык программирования.
Спецификация памяти (и рабочих регистров) заключается в определении адреса первой команды прикладной программы, действительных начальных адресов стека, таблиц данных, буферных зон передачи параметров между процедурами, подпрограмм и т.д. При этом следует помнить, что в микроконтроллерах память программ и память данных чаще всего физически и логически разделены: программы и константы хранятся в блоке ПЗУ, а переменные – в блоке ОЗУ.
Также необходимо учитывать высокие требования по быстродействию, предъявляемые к микроконтроллерам. Это обусловлено тем, что в реальных условиях большинство прикладных задач управления объектами должны решаться в реальном времени. А это, в свою очередь, предъявляет определенные требования на используемые языки программирования. Наиболее предпочтительным с точки зрения быстродействия является язык Ассемблера.
Таким образом, т.к. большинство прикладных задач управления объектами должны решаться в реальном времени, то к МП-технике предъявляются высокие требования по быстродействию. Поэтому основным языковым средством написания прикладных программ еще долгое время будет оставаться язык ассемблера МП.
1. Интерфейс — совокупность унифицированных аппаратурных, программных и конструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия различных функциональных элементов в автоматических системах сбора и обработки информации.
2. Проектирование МПС (в том числе и микроконтроллеров) подразумевает разработку как аппаратный, так и программных средств. Устройства сравнения (компараторы) сравнивают уровни напряжений, и выходной сигнал при этом изменяется скачком.
Дата добавления: 2017-11-21 ; просмотров: 1471 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник: poznayka.org
Обработка прикладной программы под управлением ЭВМ.
Первоначально ЭВМ были созданы для вычислений, но постепенно на ней стали решать задачи по физике, химии, биологии, управлению технологическими процессами, рисованию мультфильмов и т.д., т.е. для решения задач с математикой непосредственно не связанных. В общем случае выделяют несколько этапов в подготовке и решении задач на ЭВМ.
На первом этапе анализируется условие задачи, определяются исходные данные и результаты, устанавливается зависимость между величинами, рассматриваемыми в задаче. Некоторые задачи имеют множество способов решения, поэтому необходимо выбрать способ решения (сделать постановку задачи, составить модель задачи). Для этого необходимо определить математические соотношения между исходными данными и результатом. Выполнив перевод задачи на язык математики, получают математическую модель.
Второй этап заключается в составлении алгоритма решения задачи по выбранной модели.
На третьем этапе алгоритм записывается на языке программирования и полученная программа вводится в ЭВМ. Далее проводится отладка программы, т.е. поиск и ошибок. Различают логические и семантические ошибки. Семантические ошибки возникают, когда программист неправильно записывает конструкции языка программирования.
Семантические ошибки отыскать легче, т. к. современные трансляторы языков программирования способны их выявить. Логические ошибки возникают, когда инструкции записаны правильно, но последовательность их выполнения дает неверный результат.
Общая схема решения задач с помощью ЭВМ выглядит так:
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
Лекция 13.Использование sql в прикладных программах
Задача 2. Как происходит работа с программой при использовании статического SQL?
Вариант 1.
Как должен выглядеть запрос на языке в прикладной программе в этом случае?
+ должно быть указано фактическое имя таблицы
+ должны быть указаны фактические имена атрибутов
+ переменные могут использоваться в запросах только на месте констант
Задача 3. Характеристика команд статического SQL
Вариант 1.
Какие Операторы Могут Быть Использованы в статическом SQL?
+ DECLARE TABLE
Задача 4. Особенности динамического SQL по сравнению со статическим ?
Вариант 1.
Как должен выглядеть запрос на языке в прикладной программе в этом случае?
+ запрос формируется во время работы прикладной программы
+ имя таблицы может быть указано как параметр
+ имена атрибутов могут быть указаны как параметры
+ в запросах могут широко использоваться переменные
Задача 5. Характеристика команд динамического SQL
Вариант 1.
Какие операторы могут быть использованы в динамическом SQL?
+ DECLARE CURSOR
Задача 6. Характеристика интерфейсов программирования приложений (API).
Вариант 1.
Чем удобны интерфейсы программирования приложений?
+ не требуется изучать специальные инструкции статического и динамического SQL
+ соответствующий подход может применяться с использованием разных языков программирования
Задача 7. Что такое протокол ODBC?
Вариант 1.
Какова цель создания протокола ODBC?
+ создание универсального интерфейса с СУБД на уровне конкретной операционной системы
Задача 8. Что такое протокол JDBC?
Вариант 1.
Какова цель создания протокола JDBC?
+ создание библиотеки функций для обеспечения связи прикладной программы и СУБД
+ создание интерфейса программы, написанной на определенном алгоритмическом языке, с СУБД
Задача 1. Что такое программный SQL?
Вариант 2.
Какие специальные конструкции (дополнительные операторы) должны быть в программном SQL?
+ оператор, определяющий начало запроса на языке SQL
+ оператор, определяющий окончание запроса на языке SQL
+ операторы, указывающие дополнительные переменные для обработки результатов запроса
Задача 2. Как происходит работа с программой при использовании статического SQL?
Вариант 2.
Как компилируется и компонуется прикладная программа с встроенным запросом на языке SQL?
+ текст запроса компилируется отдельно
+ в модуль прикладной программы вставляется вызов функции СУБД
Задача 3. Характеристика команд статического SQL
Вариант 2.
Какие специальные операторы могут быть использованы в статическом SQL?
+ DECLARE TABLE
+ GET DIAGNOSTIC
+ DECLARE CURSOR
Задача 4. Особенности динамического SQL по сравнению со статическим ?
Вариант 2.
Как компилируется и компонуется прикладная программа при использовании динамического SQL?
+ в модуль прикладной программы вставляется вызов функции СУБД
+ текст запроса компилируется столько раз, сколько раз запрос формируется прикладной программой
Задача 5. Характеристика команд динамического SQL
Вариант 2.
Какие специальные операторы могут быть использованы в динамическом SQL?
+ DECLARE CURSOR
Задача 6. Характеристика интерфейсов программирования приложений (API).
Вариант 2.
Как компилируется прикладная программа, использующая интерфейсы программирования приложений?
+ прикладная программа компилируется вместе с вызовом функций библиотек
+ в модуль прикладной программы вставляется вызов функции библиотеки
Задача 7. Что такое протокол ODBC?
Вариант 2.
Что такое драйверы ODBC?
+ программа- интерфейс между вызовом функции API и программой, реализующей функции конкретной СУБД
Задача 8. Что такое протокол JDBC?
Вариант 2.
Что такое драйверы JDBC?
+ программа-интерфейс между вызовом функции API и программой, реализующей функции конкретной СУБД
Задача 1. Что такое программный SQL?
Вариант 3.
За счет чего последовательность запросов, встроенных в прикладную программу будет выполняться быстрее, чем та же последовательность запросов, выполняемая в интерактивном режиме?
+ запросы могут выполняться с опережением
+ запросы компилируются один раз
+ заранее выполняются действия по анализу и компиляции запросов
+ компьютер не ожидает ответных действий пользователя
Задача 2. Как происходит работа с программой при использовании статического SQL?
Вариант 3.
Как происходит выполнение прикладной программы?
+ переход из прикладной программы к запросу осуществляется вызовом специальной функции
+ при неоднократном выполнении одного и того же запроса используется один и тот же программный модуль
Задача 3. Характеристика команд статического SQL
Вариант 3.
Какие специальные операторы могут быть использованы в статическом SQL для указания начала и конца SQL- запроса?
+ ; (точка с запятой)
Задача 4. Особенности динамического SQL по сравнению со статическим ?
Вариант 3.
Как происходит выполнение прикладной программы при использовании динамического SQL?
+ переход из прикладной программы к запросу осуществляется вызовом специальной функции
+ при каждом выполнении одного и того же запроса используются разные программные модули
Задача 5. Характеристика команд динамического SQL
Вариант 3.
Какие специальные операторы могут быть использованы в динамическом SQL для подготовки и выполнения SQL- запроса?
Задача 6. Характеристика интерфейсов программирования приложений (API).
Вариант 3.
Как выполняется программа с использованием интерфейсов программирования приложений?
+ параметрами функций библиотеки интерфейсов программирования приложений являются тексты SQL- запросов
+ переход из прикладной программы к запросу осуществляется вызовом специальной функции
+ при неоднократном выполнении одного и того же запроса используется один и тот же программный модуль
Задача 7. Что такое протокол ODBC?
Вариант 3.
Для чего в этом протоколе используются драйверы?
+ для создания возможности использования этого протокола в разных СУБД
Задача 8. Что такое протокол JDBC?
Вариант 3.
Для чего в этом протоколе используются драйверы?
+ для создания возможности использования этого протокола в разных СУБД
Источник: studfile.net