Тема: Алгоритмы функций, выполняемых в станциях с программным управлением

Лекция №7

В соответствии с рекомендациями МККТТ (серия Z.100 «Specification and Description Lan­guage SDL») определены этапы разработки программного обеспечения. При этом выделены два типа алгоритмов. Алгоритмы этапа спецификаций и алгоритмы этапа описаний.

Спецификация отображает работу станции с точки зрения заказчика и написана с ис­пользованием терминов заказчика. Например, они включают алгоритмы входящей и исхо­дящей связи и другие, описывающие работу станции с точки зрения верхнего уровня, т.е. пользователя. Далее следует разработка алгоритмов, реализующих эти функции.

В настоящей книге рассматривается часть алгоритмов этапа описания. Для более деталь­ного рассмотрения вопросов разработки алгоритмического обеспечения можно обратиться к [9-11]. В этой главе будут использованы термины и символы, которые используются в ре­комендациях МККТТ. Ниже приведены некоторые из них.

Алгоритм изображается в виде модели конечного автомата [10]. Для описания его дей­ствия применяются следующие термины:

ВХОД — сигнал, поступающий из внешнего окружения;

ВЫХОД — сигнал, передаваемый алгоритмом во внешнее окружение;

СОСТОЯНИЕ — состояние алгоритма, при котором действия процесса приостановле­ны до получения сигнала ВХОД;

ПЕРЕХОД — совокупность действий, которые при поступлении сигнала ВХОД пере­водят автомат из одного состояние в другое.

Перечисленные действия (кроме сигнала ВЫХОД) включает в себя:

РЕШЕНИЕ — выбор одного из нескольких возможных путей продолжения процесса;

ЗАДАЧА — действие, которое не является ни РЕШЕНИЕМ, ни ВЫХОДОМ.

Для этих операторов заданы графические символы, применяемые для их изображения [9, 20].

Обычно функции этапа описания являются детализацией символов уровня специфика­ции. Например, алгоритм сканирования, который приводится первым в этой главе, дает описание реализации оператора ВХОД на уровне спецификации.

Отметим, что эти функции рассматривались в предыдущих разделах применительно к устройствам управления станциями координатной системы.

Все функции управляющих устройств координатной техники могут быть реализованы программно. Поэтому в 80-е годы все станции в основном перешли на программное управ­ление. Каждому устройству может соответствовать программный модуль. Рассмотрим алго­ритмы функционирования некоторых наиболее широко используемых модулей. Это позво­лит, во-первых, проанализировать алгоритмы функционирования модулей, участвующих в установлении соединения, и, во-вторых, на примерах конкретных алгоритмов выявить об­щие принципы их реализации.

Рассмотрение базируется на общей модели алгоритма, показанного на рис. 1. Цен­тральный алгоритм получает от программы сканирования сигналы об изменении состояния вешней среды и вызывает периферийные модули.

Рис. 1 Структурная схема алгоритма работы станции

Для построения общего алгоритма предполагается наличие сменных модулей, реали­зующих отдельные функции и вызываемых центральной программой. При этом сами моду­ли должны удовлетворять специфическим требованиям.

Первое — они должны иметь внешний интерфейс и применяться так же как микросхе­ма, по необходимости. В отличие от большинства микросхем программный модуль может настраиваться (в настоящее время некоторые микросхемы также обладают этим свойством). Настройка может осуществляться по количественным показателям либо выбором режимов.

Имея базовый модуль и исходные данные, можно создавать (генерировать) конкретный мо­дуль. Программный модуль обычно сопровождается текстом контрольной задачи для его про­верки. Таким образом, алгоритмический модуль является настраиваемой на заданный режим или оборудование единицей. В основу математической модели положен автоматный принцип.

Каждый из модулей отображается в виде виртуального автомата, управляющего конкрет­ным оборудованием или обновляющего конкретные области памяти. При этом он имеет вир­туальные входы и выходы. Входы разделяются на две группы: оперативные и входы настройки. Формализация модулей алгоритмов в виде логических выражений представлена далее.

Изложение в данном разделе строится по принципу «меньше подробностей», поэтому, следуя ключевой линии анализа, алгоритмы будут изложены в общем виде. Для более под­робного изучения можно рекомендовать [40].

Дата добавления: 2014-01-14