Автоматизация проектирования аппаратно-зависимых программных реализаций автоматных диаграмм

• Автор: Антипова, Екатерина Владимировна
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 255 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Анализ методов и средств автоматизации проектирования реализаций автоматных диаграмм.

1.1 Спецификации автоматных диаграмм

1.2 Методы автоматного программирования.

1.3 Автоматическая генерация программ в средах автоматизации проектирования реализаций автоматных диаграмм
1.4 Сравнительная характеристика средств автоматизации проектирования реализаций автоматных диаграмм.

Выводы по главе 1.

2 Разработка и исследование методов и моделей автоматизации проектирования аппаратнозависимых программных реализаций автоматных диаграмм
2.1 Разработка подхода к автоматизации проектирования аппаратнозависимых программных реализаций автоматных диаграмм.

2.2 Разработка языков спецификаций

2.3 Детализация модели процесса проектирования аппаратнозависимых программных реализаций автоматных диаграмм.
2.4 Разработка механизмов автоматической генерации автоматных программ.
2.5 Разработка механизмов трансформации автоматных диаграмм в процессе автоматизированного проектирования аппаратнозависимых программных реализаций.
2.6 Разработка протокола взаимодействия модели и платформы в процессе имитационного тестирования автоматных диаграмм.
Выводы по главе
3 Разработка программной системы поддержки автоматизированного проектирования аппаратнозависимых программных реализаций автоматных диаграмм
3.1 Анализ требований
3.2 Разработка структурнофункциональной архитектуры системы
3.3 Проектирование подсистемы импорта и экспорта автоматных моделей
3.4 Проектирование подсистемы анализа диаграмм.
3.5 Проектирование подсистемы графической разработки автоматных моделей
3.6 Проектирование компонента визуального отображения элементов автоматных моделей
3.7 Проектирование подсистемы определения целевой платформы
3.8 Проектирование подсистемы трассировки автоматных моделей.
3.9 Проектирование подсистемы имитационного тестирования автоматных моделей
3. Проектирование подсистемы генерации автоматных программ из автоматных моделей
3. Проектирование подсистемы определения встроенных функций
3. Реализация системы проектирования аппаратнозависимых программных реализаций автоматных диаграмм
Выводы по главе
4 Экспериментальное исследование системы автоматизированного проектирования аппаратнозависимых программных реализаций автоматных диаграмм.
4.1 Планирование проектных экспериментов.
4.2 Реализация управления сверлильной машиной.
4.3 Реализация управления гидростанцией плавильной печи.
4.4 Реализация управления блока регуляции мощности
4.5 Реализация управления микропроцессорным реле времени
Выводы по главе
Заключение.
Публикации.
Библиографический список.
Приложения
Введение
Актуальность


Самостоятельное применение языка не дает никаких преимуществ перед любыми другими текстовыми языками программирования. Главный элемент релейноконтактных схем реле. Реле представляется парой контакт и обмотка см. Релейная схема представляет собой две вертикальные шины питания, соединенных некоторым количеством горизонтальных цепей, образованных контактами и обмотками. Контакт представляет собой аналог входного сигнала, обмотка аналог выходного сигнала. Последовательное соединение контактов аналогично операции И, параллельное ИЛИ. Помимо обычных реле, в релейной схеме возможно применение поляризованных реле. Две обмотки такого реле и переключают его из одного положения в другое. Переключение производится импульсами тока, при этом при отключении тока питания реле остается в том же положении. Безопасное для аппаратуры положение при аварии питания системы может регулироваться только аппаратно. Порядок работы цепей строго определен слева направо и сверху вниз. Это позволяет избежать гонок, характерных для триггерных схем. Порядок может быть принудительно изменен метками и переходами, максимум по одной метке и одному переходу в цепи. Существует специальный переход , который прекращает выполнение диаграммы. В могут включаться функции и функциональные блоки, выполненные на других языках, таймеры, счетчики и пр. Функции включаются в диаграмму добавочным логическим входом , при подаче логической единицы на который запускается выполнение функции. В силу перечисленных возможностей сфера применения практически не ограничена. Диафамма очень схожа с принципиальной схемой устройства. Блоки диаграммы могут выполнять любые функции, информация, обрабатываемая в системе, может быть не только в дискретном, но и в аналоговом виде. Профамма не обязательно является большой схемой. Диафамма образуется множеством цепей, следующих друг за другом. Выполнение цепей происходит слева направо, сверху вниз, причем до вычисления всех входов блок не начинает собственное вычисление. Так же, как и в релейных схемах, порядок вычисления в цепях можно принудительно изменить метками и переходами. Перечисленные недостатки не позволяют в полной мерс применять функциональные блоки при проектировании автоматной модели. Композитные состояния представляют собой мощный инструмент декомпозиции автоматов, уменьшают сложность восприятия больших моделей и дают широкие возможности при организации взаимодействия участков процесса работы программноаппаратной системы. Но гибкость использования композитных состояний порождает сложность реализации некоторых моментов. Как уже упоминалось в разделе 1. Выход из композитного состояния возможен по достижении конечного состояния, переходом из текущего состояния, через точку выхода. Обозначим множество состояний некоторой системы как п8о . Пусть состояние Б является композитным, и множество состояний 5 описывает поведение внутри композитного состояния 5, т. З,. Внутренние состояния для композитного состояния 5 могут быть описаны внутри границ данного состояния или располагаться на отдельной диафамме. Пусть существует переход из некоторого состояния 5У в одно из внутренних состояний 5 композитного состояния 5. Если композитное состояние представлено в развернутом виде, то данный переход графически обозначается как стрелка из состояния 5 в 5. Остается неясным момент, как же должен выглядеть такой переход, если композитное состояние свернуто. Рассмотрим, как решается эта проблема, и как обрабатываются композитные состояния в некоторых известных проектах. В автоматном профаммировании по технологии Ш1ТСН3 в проекте иптюс1 3 в принципе исключены композитные состояния. Композитные состояния заменены вложенными автоматами. Однако в более ранних работах есть упоминание о преобразовании фафа, содержащего композитные состояния, и переводе вложенных состояний в фаф более высокого уровня. Согласно , иМЬдиаграмма состояний определяется, как тройка О 5У, Т , где 5 множество простых состояний, множество композитных состояний, Т множество переходов между состояниями. Г Г и 5,, 1 е е, 5С, Г и . I тЦс, . С е Т 5, 5С и , где тн. В Т.