【正文】 按下 “ 結(jié)束 ” 鍵，結(jié)束程序。 ? 按下 “ 結(jié)束 ” 鍵后，系統(tǒng)進入終止態(tài)。當程序最終終止執(zhí)行時，系統(tǒng)返回手動狀態(tài)。 控制執(zhí)行過程 需求分析與說明 斷電態(tài) 通電態(tài) 手動態(tài) 運行態(tài) 終止態(tài) 掛起態(tài) 上電 上電 成功 斷電 啟動 程序 選擇 程序 終止 結(jié)束 啟動 停止 狀態(tài)變遷圖 系 統(tǒng) 設 計 ? 系統(tǒng)設計說明該系統(tǒng)如何被分解成多個任務，如何定義任務間的關(guān)系 ? 任務劃分方法 —— DARTS設計方法 DARTS設計方法 ? 數(shù)據(jù)流分析：每個數(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 ?數(shù)據(jù)存儲區(qū) ， 表示數(shù)據(jù)的存儲場所 ?數(shù)據(jù)字典 ， 定義了數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲區(qū)所包含的數(shù)據(jù)項 機器人控制器數(shù)據(jù)流圖 程序 面板輸入有效 性檢查 解釋程序 各語句 讀傳 感器 處理面板輸入 處理 I/O命令 處理動 作命令 向傳感 器輸出 輸出動作 軸數(shù)據(jù) 接收 確認 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 運行 開始 結(jié)束 動作 命令 動作 確認 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 運行 停止 重啟動 軸塊 軸確認 軸輸入 軸輸出 動作塊 ? 劃分任務就是識別出并行性的功能 ? 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。 ? 一個任務可對應一個變換，也可對應多個變換。 DARTS設計方法 ? 劃分任務原則 – I/O 依賴性 – 功能的時間關(guān)鍵性 – 計算需求 – 功能 內(nèi)聚 – 時間內(nèi)聚 – 周期執(zhí)行 DARTS設計方法 I/O 依賴性 Device I/O Task ? 如果變換依賴于 I/O， 速度受限 I/O， 可獨立成任務 ? 在系統(tǒng)中創(chuàng)建與 I/O設備數(shù)目相當 的 I/O任務 ? I/O任務只實現(xiàn)與設備相關(guān)的代碼 ? I/O任務的執(zhí)行只受限于 I/O設備的速度 ， 而不是處理器 ? 在任務中分離設備相關(guān)性 功能的時間關(guān)鍵性 ? 將有時間關(guān)鍵性 （ deadline） 的功能分離出來 ， 組成獨立運行的任務 ? 賦予這些任務高的優(yōu)先級 ， 以滿足對時間的需要 event 1 event 2 Task 1 Task 2 Task 3 Task 3 deadline 1 deadline 2 ? 計算量 大的 功能占用 CPU的時間多 ， 把計算功能 捆綁成任務 ， 以消耗 CPU的剩余時間 ? 賦予計算任務 較低優(yōu)先級 , 能被高優(yōu)先級的任務搶占 ， 保持高優(yōu)先級的任務是輕量級的 ? 多個計算任務可安排成同優(yōu)先級 ， 按時間片循環(huán)輪轉(zhuǎn) 計算需求 功能內(nèi)聚 ?將緊密相關(guān)的功能變換 組成一個任務 ， 減少通信的開銷 ?把每個變換都作為同一任務中一個個獨立的模塊 ， 不僅保證了模塊級的功能內(nèi)聚 ， 也保證了任務級的功能內(nèi)聚 event 1 F1(x) + F3(x) event 2 F2(x) 時間內(nèi)聚 ?將在同一時間內(nèi)完成的各功能 （ 即使這些功能是不相關(guān)的 ） 形成一個任務 ?功能組的各功能是由相同的外部事件驅(qū)動的（ 如時鐘等 ） ， 這樣每次任務接收到一個事件 ，它們都可以同時執(zhí)行 ?由于減少了任務調(diào)度及切換的次數(shù) ， 減少了系統(tǒng)的開銷 Clock Tick event F1(x) + F2(y)+F3(z) F4(x)+F5(y) 周期執(zhí)行 ?一個 需要周期執(zhí)行的變換可以作為一個獨立的任務 ， 按一定的時間間隔被激活 ?將在相同周期內(nèi)執(zhí)行的各功能組成一個任務 ?頻率高的任務賦予高優(yōu)先級 F1 F2 F1 10HZ 10HZ 15HZ 15HZ F2 I/O 時間 內(nèi)聚 功能 內(nèi)聚 時間 內(nèi)聚 ? 定義任務接口 – 任務間通信模塊 TCM（ Task Communication Module） – 任務同步模塊 TSM（ Task Synchronization Module） DARTS設計方法 ? 消息通信模塊 ? 信息隱藏模塊 任務間通信模塊 數(shù)據(jù) 存儲區(qū) 寫數(shù)據(jù) 讀數(shù)據(jù) 讀數(shù)據(jù) 任務 A 任務 B 信息隱藏模塊 任務同步模塊 源 S：發(fā)事件信號 (E) S 目標 D：等待事件 (E) D 任務設計 ? 任務體系結(jié)構(gòu)： 詳細定義任務包含的子模塊和模塊間的關(guān)系 ? 任務執(zhí)行流程： 盡可能詳細地描述任務的處理過程 ? 任務內(nèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ? 任務內(nèi)模塊間接口 詳細說明系統(tǒng)中各任務的設計考慮和執(zhí)行流程，以利于程序員編制程序。 任務設計 任務設計 模塊構(gòu)筑 ? 系統(tǒng)和任務設計完成后 ， 進行每個模塊的詳細設計 ， 直到每個具體的函數(shù) ? 在單元測試前不必編完模塊全部程序 ，可以分階段編碼和測試 ? 模塊的詳細設計應一氣呵成 ， 避免系統(tǒng)以非結(jié)構(gòu)化方式形成 函數(shù)設計 ? 函數(shù)描述 給出對該函數(shù)的簡要描述，說明設計目的、意義以及特點 ? 功能 說明該函數(shù)應具有的功能，可采用 IPO圖（輸入一處理一輸出圖）形式 ? 性能 說明對該函數(shù)的性能要求，包括精度、靈活性和時間特性等 ? 輸入 定義每個輸入項的特性，包括名稱、標識、數(shù)據(jù)類型和格式、取值范圍、輸入方式、數(shù)據(jù)來源、保密方式等 ? 輸出 定義每個輸入項的特性，特征同輸入 ? 算法 詳細說明本函數(shù)所選用的算法，具體的計算公式和計算步驟 ? 流程 用流程圖輔以必要的說明來表示本函數(shù)的邏輯流程 ? 接口 說明本函數(shù)與其他函數(shù)的調(diào)用關(guān)系，包括說明參數(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、文件）。 ? 存儲分配 說明本函數(shù)的存儲分配 ? 限制條件 說明本函數(shù)運行所受限制 ? 測試計劃 說明對本函數(shù)的測試計劃，包括技術(shù)要求、輸入數(shù)據(jù)、預期結(jié)果、人員安排等 函數(shù)設計 任務與系統(tǒng)集成 ? 模塊逐個連接 、 測試以構(gòu)成任務 ? 任務被逐個連接和測試形成最終系統(tǒng) ? 可分兩步集成 – 在宿主機上模擬集成 （ 軟集成 ） – 在目標機上集成 謝謝！