1. 24-х часовой
E - отключение индикаторов с целью экономии электроэнергии:
0. отсутствует
1. присутствует
F - останов часов (для запуска по сигналу точного времени по кнопке):
0. отсутствует
1. по нажатию кнопки
2. после состояния корректировки текущего времени
3. после корректировки минут (в том случае, если была добавлена хоть одна минута)
Запуск часов - по нажатию кнопки.
G - секундомер:
0. отсутствует
1. простой (сброс - запуск - останов)
2. с фиксацией накопленного времени и возможностью продолжения отсчета секундомера
3. с возможностью просмотра текущего времени при работающем секундомере
H - звуковая сигнализация:
0. отсутствует
1. каждый час в течение трех секунд
2. каждые четверть часа в течение секунды
3. каждый час с выбором мелодии
I - будильник:
0. отсутствует
1. со звуковой сигнализацией в течение десяти секунд (с возможностью отключения режима)
2. с выбором мелодии (с возможностью отключения режима)
Всего различных вариантов курсовых работ порядка 12 000. Варианты курсовых работ могут быть заданы 9-разрядным числом, каждый разряд которого соответствует одному из подпунктов задания: от A до I. Эти числа составляют регулярное множество {0,1,2,3}{0,1}{0,1}{0,1}{0,1}{0,1,2,3}{0,1,2,3} {0,1,2,3}{0,1,2}. Например, число 201003212 кодирует следующее задание:
Построить функциональную схему часов, которые кроме отображения и корректировки времени (минут и часов) выполняют следующие функции:
А=2: отображают и позволяют корректировать день недели;
В=0: корректируемое значение мерцает (остальные индикаторы высвечиваются постоянно);
C=1: - корректировка десятков и единиц раздельная;
D=0: - режим работы часов 12-и часовой (с указанием a.m. или p.m.);
E=0: - отключение индикаторов с целью экономии электроэнергии отсутствует;
F=3: - останов часов после корректировки минут (в том случае, если была добавлена хоть одна минута);
G=2 - присутствует секундомер с фиксацией накопленного времени и возможностью продолжения отсчета;
H=1: - звуковая сигнализация каждый час в течение трех секунд;
I=2: - будильник подает звуковой сигнал в устанавливаемое время с выбором мелодии (с возможностью отключения режима)
В приведенном в Приложении образце выполнения курсовой работы в качестве дополнительных выбраны четыре функции
А=2: отображение и корректировка дня недели;
В=0: корректируемое значение мерцает;
F=1: останов часов по нажатию кнопки;
G=3: секундомер с возможностью просмотра текущего времени при работающем секундомере.
Такой набор дополнительных функций соответствует коду 200101300.
Кроме упомянутых, в качестве дополнительных к базовым функциям в рамках данной курсовой работы могут быть реализованы и другие:
- подвод частоты хода часов; для этого в часах достаточно иметь кварцевый тактовый генератор с большей частотой, дополнительный счетчик, который накапливает поступающие от генератора импульсы, второй счетчик, хранящий требуемое предельное число накапливаемых от генератора импульсов, и схему сравнения, которая при совпадении значений этих двух счетчиков сбрасывает в 0 значение накопителя, выдавая тактовый импульс с нужной частотой 1 гц. Подвод частоты хода часов можно осуществить изменяя содержимое второго счетчика. Каждая добавленная единица в этот второй счетчик при килогерцовом генераторе замедляет ход часов примерно на полторы минуты, а при десятимегагерцовом – примерно на секунду в сутки).
- дополнительные счетчики времени в разных часовых поясах (например, один для Нью-Йорка, а второй для Москвы)
- хранение одной или нескольких важных дат (день рождения жены, революционные праздники)
- и т.д.
Дискретные системы управления, внешнее окружение которых взаимодействует с ними посредством событий (импульсных микрокоманд) и условий (потенциальных микрокоманд), очень хорошо распространены в технике и, по-видимому, получат в ближайшее время еще более широкое распространение в связи с внедрением встроенных систем на базе микропроцессоров в бытовую технику, научное оборудование, производственные, технические и военные системы.
Технология разработки таких систем управления может быть основана на принципах конечно-автоматной модели. Эта модель используется в автоматике для написания алгоритмов функционирования широкого класса устройств и систем дискретной техники. Автоматные описания алгоритмов необходимы не только для пояснения алгоритмов на начальном этапе проектирования, но и для систематической процедуры синтеза устройств и программ.
Однако, использование модели конечного автомата и графа переходов в “чистом” виде, как это делается здесь, возможно только при разработке самых простых систем управления. Ряд недостатков конечно-автоматной модели препятствует ее непосредственному применению в такой технологии:
1. обычные графы переходов являются одномерными, они не позволяют использовать понятие “абстракции”, “иерархии”, “глубины”, “модулярности”, вследствие чего не поддерживают пошаговую разработку на основе нисходящей или восходящей стратегий;
2. граф переходов конечного автомата слишком детализирован; в нем трудно (громоздко) специфицировать переход из группы состояний, например, высокоуровневое прерывание или установку начального состояния из произвольного состояния;
3. граф переходов конечного автомата обычно весьма громоздкий для систем даже среднего уровня сложности: линейный рост сложности (числа функций) системы обычно вызывает экспоненциальный рост числа состояний соответствующего конечного автомата;
4. классический конечный автомат не оперирует понятием “значение”, “переменная” и т. д., в то время как такие понятия необходимы при разработке систем управления;
5. по сути своей конечный автомат - последовательная модель, с помощью которой нельзя выразить параллелизм работы нескольких подсистем и их взаимодействия.
В последние годы в информатике разработаны новые модели и методы спецификаций, которые в значительной степени преодолевают практически все указанные недостатки - так называемые Statecharts. Они могут использоваться как основа технологии проектирования сложных дискретных систем управления. Все эти модели, однако, являются расширением, модификацией базовой модели конечного автомата, и приемы проектирования, изложенные в данном пособии, будут полезны и для работы с этими моделями.
1. Л.М. Гольденберг, Ю.Т. Бутыльский, Н.М. Поляк. Цифровые устройства на интегральных схемах в технике связи. -М.: Связь, 1979
2. В.Г. Лазарев, Е.И.Пийль. Синтез управляющих автоматов. - М. : Энергоатомиздат, 1989
3. К.А. Нешумова. Электронные вычислительные машины и системы. - М. : Высшая школа, 1989
4. В.Л. Шило. Популярные цифровые микросхемы. - М.: Радио и связь, 1989
5. Д.А. Поспелов. Логические методы анализа и синтеза схем. - М. : Энергия, 1974
6. К.К. Гомоюнов, Т.К. Кракау. Элементы и узлы ЭВМ. - Л.: ЛПИ, 1984