Формирование рационального кода управляющих программ в многопараметрических системах управления

• Автор: Чашин, Юрий Геннадиевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 200 с.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПОДХОДОВ К ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕК

ТИВНОСТИ РАБОТЫ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ.

1.1. Анализ существующих программных средств и технологий реализации программного кода в многопараметрических АСУТП.

1.2. Анализ известных оптимизирующих методов и мето

дик, используемых при получении рационального кода

управляющих программ многопараметрических АСУТП.

1.3. Анализ развития программноаппаратных средств повышения эффективности работы современных микропроцессорных систем.

1.4. Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. СОЗДАНИЕ МЕТОДИКИ ОПИСАНИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ МНОГОПАРАМЕТРИЧЕ

СКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ.

2.1. Информационное моделирование программного кода.
2.2. Определение эквивалентности моделей, для задания условий заменяемости фрагментов программного кода.
2.3. Разработка алгоритмов распознавания эквивалентности моделей.
2.4. Исследование возможности преобразования моделей.
Выводы к главе 2.
ГЛАВА 3. РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМ ПОЛНОТЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ДЛЯ ЗАДАННОГО КЛАССА МОДЕЛЕЙ И ПОСТРОЕНИЕ АЛГОРИТМОВ ПОЛУЧЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРОГРАММНОГО КОДА.
3.1. Исследование полноты систем преобразований для заданного класса моделей.
3.2. Выбор и исследование достаточности системы преобразований для построения рационального программного кода.
3.3. Построение алгоритмов рационального преобразования программного кода.
Выводы к главе 3.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИКИ ПОСТРОЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО КОДА УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ В МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ АСУТП НА ОСНОВЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ.
4.1. Исследование повышения эффективности программного кода, за счет применения предлагаемых преобразований информационных моделей.
4.2. Разработка системы получения рациональных программ для микроконтроллера МикроДАТ, и исследование ее на примере многопараметрической АСУТП многофункционального технологического учебного комплекса Рецикл
4.3. Разработка и использование системы получения рациональных программ в многопараметрической АСУТП ректификации КССЖ в производстве спирта
на ВеселоЛопанском спиртовом заводе.
Выводы к главе 4.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Очевидным недостатком такого подхода является низкий уровень интерфейса пользователя. Отладка программы по листингам трансляции занимает много времени. Однако традиционные пакеты инструментальных программ имеют ценность и в настоящее время, поскольку в них решены задачи, связанные с генерацией эффективного кода, что для микропроцессорных контроллеров имеет первостепенное значение. Традиционные пакеты в настоящее время являются основой систем программирования, имеющих улучшенный интерфейс пользователя за счет оболочек, позволяющих работать в интерактивном режиме. Системы программирования с интерфейсом в виде оболочек. Наиболее простым способом облегчить работу с традиционными пакетами программирования является создание оболочки, имеющей улучшенный интерфейс пользователя. Оболочки обычно имеют меню, позволяющие выбирать один из возможных режимов работы, оконный интерфейс, механизм оперативного режима . В качестве собственно инструментальных программ используются традиционные пакеты. Внутренние вызовы программных модулей, как инструментальных, так и пользовательских, осуществляется применением обычных командных файлов. Типичным представителем оболочек является одна из версий управляющей программы схемного эмулятора МЭ для микропроцессоров КВМ. Кроме управления эмулятором она позволяет создать исходный текст рабочей программы на языке ассемблера и выполнять трансляцию одного из фирменных кроссассемблеров. Это приводит к ограничениям в процессе отладки. Ограничения системоболочек снимаются при наличии полных данных о протоколах обмена в инструментальных пакетах и формате отладочной информации. Интегрированные системы программирования. Более эффективным средством разработки ПО для микроконтроллеров являются интегрированные системы программирования. Прототипом таких систем являются ТурбоПаскаль фирмы Вог1ап, но в отличие от этой системы резидентного типа для микроконтроллеров в основном используются кросссистемы. Отличием интегрированных систем от оболочек является полное согласование между компонентами по протоколам обмена и форматам отладочной информации, что позволяет организовать сквозной цикл проектирования и отладки, начиная с программирования на языке высокого уровня, через отладку на программной модели и до управления ресурсами системного эмулятора при отладке рабочей программы совместно с аппаратурой. Платой за эти преимущества является очень большая сложность и трудоемкость работ по созданию и сопровождению такой системы. Рассмотрим возможности интегрированных систем на примере кросссистемы Паскаль для программирования микроконтроллеров семейства 1пЫ . Интегрированная система Паскаль включает редактор текста, кросстранслятор с кроссассемблера, редактор связей, библиотеку периода выполнения, символический отладчик. Основой этой системы является язык программирования Паскаль. Он отличается от авторской версии Н. Паскаль является языком программирования реального времени. Паскаль допускает ассемблерные вставки. Язык, компилятор и редактор связей поддерживают модульную технологию программирования. Имеется понятие проект, под которым понимается список файлов, транслируемых отдельно, но затем собираемых в один исполняемый модуль редактором связей. В проект могут входить файлы с исходным текстом на языке Паскаль, на языке ассемблер, объектные файлы. После ввода в систему модулей, составляющих рабочую программу, их связывание, подключение библиотек и распределение ресурсов выполняется в автоматическом режиме. Символический отладчик, входящий в интегрированную систему Паскаль, позволяет выполнять отладку на уровне операторов языка высокого уровня, отслеживая изменения логических переменных рабочей программы в окне программы. Одновременно, в другом окне программы можно видеть состояние аппаратных ресурсов микроконтроллера ячеек памяти и регистров. Современным подходом, который становится основным и наиболее перспективным, к автоматизации технологических процессов и производств на основе микроконтроллеров, является использование технологий vi iii диспетчерское управление и сбор данных.