【正文】 按下 “ 結(jié)束 ” 鍵，結(jié)束程序。 ? 按下 “ 結(jié)束 ” 鍵后，系統(tǒng)進(jìn)入終止態(tài)。當(dāng)程序最終終止執(zhí)行時(shí)，系統(tǒng)返回手動(dòng)狀態(tài)。 控制執(zhí)行過(guò)程 需求分析與說(shuō)明 斷電態(tài) 通電態(tài) 手動(dòng)態(tài) 運(yùn)行態(tài) 終止態(tài) 掛起態(tài) 上電 上電 成功 斷電 啟動(dòng) 程序 選擇 程序 終止 結(jié)束 啟動(dòng) 停止 狀態(tài)變遷圖 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) ? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明該系統(tǒng)如何被分解成多個(gè)任務(wù)，如何定義任務(wù)間的關(guān)系 ? 任務(wù)劃分方法 —— DARTS設(shè)計(jì)方法 DARTS設(shè)計(jì)方法 ? 數(shù)據(jù)流分析：每個(gè)數(shù)據(jù)流圖都包含： ?變換圈 , 表示系統(tǒng)完成的功能 ?箭頭 ， 表示變換間的數(shù)據(jù)流動(dòng) ?數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū) ， 表示數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)場(chǎng)所 ?數(shù)據(jù)字典 ， 定義了數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)所包含的數(shù)據(jù)項(xiàng) 機(jī)器人控制器數(shù)據(jù)流圖 程序 面板輸入有效 性檢查 解釋程序 各語(yǔ)句 讀傳 感器 處理面板輸入 處理 I/O命令 處理動(dòng) 作命令 向傳感 器輸出 輸出動(dòng)作 軸數(shù)據(jù) 接收 確認(rèn) 輸出到 面板 軸控制器 讀面板 輸入 按下 按鈕 面板輸入 有效的 面板輸入 運(yùn)行 開(kāi)始 結(jié)束 動(dòng)作 命令 動(dòng)作 確認(rèn) I/O 命令 傳感器值 輸入 傳感器輸入 傳感器 輸出 輸出 面板 輸出 顯示燈 運(yùn)行 停止 重啟動(dòng) 軸塊 軸確認(rèn) 軸輸入 軸輸出 動(dòng)作塊 ? 劃分任務(wù)就是識(shí)別出并行性的功能 ? 需要考慮的是系統(tǒng)內(nèi)功能的異步性。分析數(shù)據(jù)流圖中的變換，確定哪些變換可以并行，哪些變換本質(zhì)上是順序的。 ? 一個(gè)任務(wù)可對(duì)應(yīng)一個(gè)變換，也可對(duì)應(yīng)多個(gè)變換。 DARTS設(shè)計(jì)方法 ? 劃分任務(wù)原則 – I/O 依賴性 – 功能的時(shí)間關(guān)鍵性 – 計(jì)算需求 – 功能 內(nèi)聚 – 時(shí)間內(nèi)聚 – 周期執(zhí)行 DARTS設(shè)計(jì)方法 I/O 依賴性 Device I/O Task ? 如果變換依賴于 I/O， 速度受限 I/O， 可獨(dú)立成任務(wù) ? 在系統(tǒng)中創(chuàng)建與 I/O設(shè)備數(shù)目相當(dāng) 的 I/O任務(wù) ? I/O任務(wù)只實(shí)現(xiàn)與設(shè)備相關(guān)的代碼 ? I/O任務(wù)的執(zhí)行只受限于 I/O設(shè)備的速度 ， 而不是處理器 ? 在任務(wù)中分離設(shè)備相關(guān)性 功能的時(shí)間關(guān)鍵性 ? 將有時(shí)間關(guān)鍵性 （ deadline） 的功能分離出來(lái) ， 組成獨(dú)立運(yùn)行的任務(wù) ? 賦予這些任務(wù)高的優(yōu)先級(jí) ， 以滿足對(duì)時(shí)間的需要 event 1 event 2 Task 1 Task 2 Task 3 Task 3 deadline 1 deadline 2 ? 計(jì)算量 大的 功能占用 CPU的時(shí)間多 ， 把計(jì)算功能 捆綁成任務(wù) ， 以消耗 CPU的剩余時(shí)間 ? 賦予計(jì)算任務(wù) 較低優(yōu)先級(jí) , 能被高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)搶占 ， 保持高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)是輕量級(jí)的 ? 多個(gè)計(jì)算任務(wù)可安排成同優(yōu)先級(jí) ， 按時(shí)間片循環(huán)輪轉(zhuǎn) 計(jì)算需求 功能內(nèi)聚 ?將緊密相關(guān)的功能變換 組成一個(gè)任務(wù) ， 減少通信的開(kāi)銷 ?把每個(gè)變換都作為同一任務(wù)中一個(gè)個(gè)獨(dú)立的模塊 ， 不僅保證了模塊級(jí)的功能內(nèi)聚 ， 也保證了任務(wù)級(jí)的功能內(nèi)聚 event 1 F1(x) + F3(x) event 2 F2(x) 時(shí)間內(nèi)聚 ?將在同一時(shí)間內(nèi)完成的各功能 （ 即使這些功能是不相關(guān)的 ） 形成一個(gè)任務(wù) ?功能組的各功能是由相同的外部事件驅(qū)動(dòng)的（ 如時(shí)鐘等 ） ， 這樣每次任務(wù)接收到一個(gè)事件 ，它們都可以同時(shí)執(zhí)行 ?由于減少了任務(wù)調(diào)度及切換的次數(shù) ， 減少了系統(tǒng)的開(kāi)銷 Clock Tick event F1(x) + F2(y)+F3(z) F4(x)+F5(y) 周期執(zhí)行 ?一個(gè) 需要周期執(zhí)行的變換可以作為一個(gè)獨(dú)立的任務(wù) ， 按一定的時(shí)間間隔被激活 ?將在相同周期內(nèi)執(zhí)行的各功能組成一個(gè)任務(wù) ?頻率高的任務(wù)賦予高優(yōu)先級(jí) F1 F2 F1 10HZ 10HZ 15HZ 15HZ F2 I/O 時(shí)間 內(nèi)聚 功能 內(nèi)聚 時(shí)間 內(nèi)聚 ? 定義任務(wù)接口 – 任務(wù)間通信模塊 TCM（ Task Communication Module） – 任務(wù)同步模塊 TSM（ Task Synchronization Module） DARTS設(shè)計(jì)方法 ? 消息通信模塊 ? 信息隱藏模塊 任務(wù)間通信模塊 數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)區(qū) 寫(xiě)數(shù)據(jù) 讀數(shù)據(jù) 讀數(shù)據(jù) 任務(wù) A 任務(wù) B 信息隱藏模塊 任務(wù)同步模塊 源 S：發(fā)事件信號(hào) (E) S 目標(biāo) D：等待事件 (E) D 任務(wù)設(shè)計(jì) ? 任務(wù)體系結(jié)構(gòu)： 詳細(xì)定義任務(wù)包含的子模塊和模塊間的關(guān)系 ? 任務(wù)執(zhí)行流程： 盡可能詳細(xì)地描述任務(wù)的處理過(guò)程 ? 任務(wù)內(nèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ? 任務(wù)內(nèi)模塊間接口 詳細(xì)說(shuō)明系統(tǒng)中各任務(wù)的設(shè)計(jì)考慮和執(zhí)行流程，以利于程序員編制程序。 任務(wù)設(shè)計(jì) 任務(wù)設(shè)計(jì) 模塊構(gòu)筑 ? 系統(tǒng)和任務(wù)設(shè)計(jì)完成后 ， 進(jìn)行每個(gè)模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì) ， 直到每個(gè)具體的函數(shù) ? 在單元測(cè)試前不必編完模塊全部程序 ，可以分階段編碼和測(cè)試 ? 模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)應(yīng)一氣呵成 ， 避免系統(tǒng)以非結(jié)構(gòu)化方式形成 函數(shù)設(shè)計(jì) ? 函數(shù)描述 給出對(duì)該函數(shù)的簡(jiǎn)要描述，說(shuō)明設(shè)計(jì)目的、意義以及特點(diǎn) ? 功能 說(shuō)明該函數(shù)應(yīng)具有的功能，可采用 IPO圖（輸入一處理一輸出圖）形式 ? 性能 說(shuō)明對(duì)該函數(shù)的性能要求，包括精度、靈活性和時(shí)間特性等 ? 輸入 定義每個(gè)輸入項(xiàng)的特性，包括名稱、標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)類型和格式、取值范圍、輸入方式、數(shù)據(jù)來(lái)源、保密方式等 ? 輸出 定義每個(gè)輸入項(xiàng)的特性，特征同輸入 ? 算法 詳細(xì)說(shuō)明本函數(shù)所選用的算法，具體的計(jì)算公式和計(jì)算步驟 ? 流程 用流程圖輔以必要的說(shuō)明來(lái)表示本函數(shù)的邏輯流程 ? 接口 說(shuō)明本函數(shù)與其他函數(shù)的調(diào)用關(guān)系，包括說(shuō)明參數(shù)賦值和調(diào)用方式以及相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如數(shù)據(jù)庫(kù)、文件）。 ? 存儲(chǔ)分配 說(shuō)明本函數(shù)的存儲(chǔ)分配 ? 限制條件 說(shuō)明本函數(shù)運(yùn)行所受限制 ? 測(cè)試計(jì)劃 說(shuō)明對(duì)本函數(shù)的測(cè)試計(jì)劃，包括技術(shù)要求、輸入數(shù)據(jù)、預(yù)期結(jié)果、人員安排等 函數(shù)設(shè)計(jì) 任務(wù)與系統(tǒng)集成 ? 模塊逐個(gè)連接 、 測(cè)試以構(gòu)成任務(wù) ? 任務(wù)被逐個(gè)連接和測(cè)試形成最終系統(tǒng) ? 可分兩步集成 – 在宿主機(jī)上模擬集成 （ 軟集成 ） – 在目標(biāo)機(jī)上集成 謝謝！