4 Методика проектирования микропроцессорной системы

4.1 Анализ объекта управления. Анализ задачи

В соответствии с целями курсовой работы должно быть разработано микроконтроллерное устройство или микроконтроллерная система, которые выполняют в технических объектах функции управления, измерения, контроля, регулирования, сбора, обработки, преобразования информации и, возможно, выполнения других функций.

Реализацию целесообразно начать с анализа объекта, с анализа задачи.

В результате анализа можно определить:

1. • метод (измерения, контроля и т. д.) и его погрешности;

2. • первичные преобразователи, обеспечивающие необходимую точность процесса;

3. • быстродействие процесса, т. е. допустимое запаздывание;

4. • тип операций, их последовательность и их количество, т. е. получить представление об алгоритме выполнения задачи;

5. • предварительно тип микроконтроллера, на котором можно выполнить все операции с необходимым быстродействием.

По возможности выбор первичных преобразователей, микроконтроллеров и других компонентов необходимо осуществлять из числа стандартных промыш-ленных изделий.

4.2 Разработка алгоритма

На основании результатов анализа задачи теперь можно выполнить:

1. • инженерную интерпретацию алгоритма работы, желательно с привлечением того или иного аппарата формализации (граф автомата и др.);

2. • разработку общей схемы алгоритма работы микроконтроллерного устройства в виде совокупности модулей программы;

3. • разработку детализированных схем отдельных процедур, выделенных на основании модульного принципа составления программ;

4. • более детальную проработку алгоритма с учетом возможности реализации его на выбранном микроконтроллере;

5. • внесение исправлений в общую схему и детализированные схемы алгоритмов;

6. • распределение рабочих регистров, памяти и других компонентов микро-контроллера.

Алгоритм есть точно определенная процедура, предписывающая контроллеру однозначно определенные действия по преобразованию исходных данных в преобразованные выходные данные. Поэтому разработка схемы требует точности и однозначности используемой атрибутики: символических имен переменных, подпрограмм, констант, портов ввода вывода и других элементов микро-контроллера. Используя метод декомпозиции, при котором вся задача последовательно разделяется на меньшие функциональные модули, каждый из модулей можно отдельно от других разрабатывать и отлаживать. Разработка схемы алгоритма функционального модуля программы может потребовать многократных проб, прежде чем будет определен алгоритм реализации правильной процедуры. Вне зависимости от назначения процедуры при ее разработке необходимо придерживаться последовательности действий.

1. 1. Определить операции, которые должен делать модуль.

2. 2. Определить способ получения исходных данных модулем.

3. 3. Определить необходимость в предварительной обработке исходных данных и определить метод их преобразования в выходные данные.

4. 4. Провести анализ полученного результата и возможное возвращение к пункту 1 для итеративной корректировки схемы алгоритма.

5. 5. Проверить работоспособность алгоритма на бумаге путем подстановки в него реальных данных.

6. 6. Провести мысленный эксперимент по определению работоспособности алгоритма в реальном масштабе времени.

Практика разработки программного обеспечения показала, что последовательное использование совокупности программных процедур (модулей) позволяет получать работоспособные прикладные программы.