Разбиение системы на модули

На основе функциональной спецификации определяем набор модулей, реализующих выполняемые в системе функции. Этот набор составляет первый уровень проектирования системы. После разбиения системы на модули отделяем аппаратные модули от программных. В результате этого строим модульную структуру аппаратных средств устройства, которую оформляем в виде электрической структурной схемы.

Общая модульная структура аппаратных средств устройства управления двухконфорочной электроплитой представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Общая модульная структура аппаратных средств микропроцессорной системы

Основу аппаратных средств устройства составляет управляющая микро ЭВМ, которая включает:

1) Процессорный модуль предназначен для обработки информации и управления электроплитой.

2) Модуль ГТИ (генератор тактовых импульсов) предназначен для формирования в системе периодических тактовых импульсов, по которым происходит общая синхронизация работы системы.

3) Модуль памяти предназначен для хранения информации.

4) Модуль интерфейса ввода и модуль интерфейса вывода содержит компоненты, необходимые для связи процессорного модуля с другими модулями устройства.

5) Модуль преобразования входного сигнала и модуль преобразования выходного сигнала предназначен для обмена входными и выходными сигналами с внешним окружением (кнопки, устройства световой и звуковой сигнализации).

6) Модуль таймера предназначен для управления таймером .

Рассмотрим разбиение устройства управления электроплитой на функциональные модули. Из рассмотрения функциональной спецификации следует, что система состоит из трех частей: вход, выход и функции.

1) Входной модуль выполняет считывание состояния со всех кнопок.

2) Выходной модуль выполняет включение/выключение светового и звукового сигнала.

Для части функциональной спецификации функции можно выделить следующие модули:

1) Модуль ожидания. Выполняет проверку состояний всех кнопок и ожидание изменения этих состояний, чтобы предпринять соответствующие действия.

2) Модуль таймера. Выполняет управление таймером: запускает и останавливает таймера, а также считывает его состояние.

3) Модуль проверки. Выполняет проверку состояния всех кнопок.

4) Модуль восстановления. Выполняет инициализацию устройства при начальном включении питания.

5) Модуль управления конфорками. Выделяет коды уровней мощности и выполняет включение/выключение конфорок.

После разбиения на функциональные модули строится функционально-модульная структура устройства управления электроплитой, которая представляет собой иерархию модулей. На высшем уровне модульной структуры находится исполнительный модуль, который содержит средства, необходимые для реализации управляющей функции. На следующем уровне находятся модуль проверки и модуль ожидания. Затем располагаются модуль управления конфорками и модуль восстановления. Входной модуль, выходной модуль и модуль таймера находятся на самом нижнем уровне иерархии. Полученная модульная структура устройства управления электроплитой представлена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Функционально-модульная структура устройства управления электроплитой

Распределение функций по модулям устройства управления электроплитой:

1)Исполнительный модуль выполняет:

а) управление системой

2)Входной модуль выполняет следующие действия:

а) считывание состояния кнопки “Старт”

б) считывание состояния кнопки “Стоп”

в) считывание состояния кнопки “Время”

г) считывание состояния кнопки “Мощность”

д) считывание состояния кнопки “+”

е) считывание состояния кнопки “–”

ж) считывание состояния кнопки “1”

з) считывание состояния кнопки “2”

3) Выходной модуль выполняет следующие действия:

а) включение/выключение светового индикатора

б) включение/выключение звукового сигнала

в) включение/выключение семисегментных индикаторов

г) подача уровня мощности на соответствующую конфорку

е) включение/выключение нагревателей

4) Модуль ожидания выполняет следующие действия:

а) ожидание включения кнопки “Старт”

б) ожидание включения кнопки “Стоп”

в) ожидание включения кнопки “ Время ”

г) ожидание включения кнопки “Мощность”

д) ожидание включения кнопки “+”

е) ожидание включения кнопки “–”

ж) ожидание включения кнопки “1”

з) ожидание включения кнопки “2”

5) Модуль таймера выполняет следующие действия:

а) запуск таймера

б) останов таймера

в) считывание состояния таймера

6) Модуль проверки выполняет:

а) проверку состояния кнопки “Старт”

б) проверку состояния кнопки “Стоп”

в) проверку состояния кнопки “Время”

г) проверку состояния кнопки “ Мощность”

д) проверку состояния кнопки “+”

е) проверку состояния кнопки “–”

ж) проверку состояния кнопки “1”

з) проверку состояния кнопки “2”

7) Модуль восстановления выполняет:

а) инициализацию системы (аппаратных и программных средств) при начальном включении (включение питания).

8) Модуль управления конфорками выполняет следующие действия:

а) выделяет код уровня мощности

б) включение/выключение конфорки

Полная функционально-модульная структура устройства управления электроплитой, включающая функции для каждого модуля, показана на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 – Функционально-модульная структура устройства управления электроплитой, включающая функции для каждого модуля