Читаем Встраиваемые системы. Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68HC12/HCS12 с применением языка С полностью

Встраиваемые системы. Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68HC12/HCS12 с применением языка С

3. Fowler, Martin, with Kendall Scott. «UML Distilled A Brief Guide to the Standard Object Modeling Language. 2nd ed. Boston: Addison Wesley, 2000.

4. Kobryn, Chris. «UML 2001.» Communications of the ACM 42, no. 10, (October 1999): 29–37.

5. МсСоnnасk, J. В., R. K. Morrow, H. F. Bare, R. J. Bums, and R. L. Rasmussen «The Complementary Roles of Laboratory Notebooks and Laboratory Reports.» Paper presented at the annual meeting of the American Society for Engineering Educators Toronto, Canada, 1990.

6. Pack, Daniel, and Steven Barrett. 68HC12: Theory and Applications. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2002.

7. Page Jones, Meilir. The Practical Guide to Structured Systems Design. 2nd ed. Upper Saddle River, NJ: Yourdon Press, 1988.

8. Ritchie, Dennis M. «The Development of the С Language.» Paper presented at а meeting of the Association for Computing Machinery, Second History of Programming Languages Conference, Cambridge, МА, 1993.

9. Wakerly, John F. Digital Design Principles and Practices. 3rd ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2000.

2.11 Вопросы и задания

Основные

1. Проведите сравнение достоинств и недостатков применения языка Си и языка ассемблер для программирования встраиваемых микропроцессорных систем.

2. Опишите следующие свойства метода структурного проектирования: переносимость, устойчивость, читабельность.

3. Какие другие компиляторы с языков высокого уровня, кроме компиляторов Си, Вы знаете? Укажите их источники в Internet.

4. Каковы основные причины быстрого распространения языка Си для программирования встраиваемых систем?

5. Что такое «черный ящик»?

6. Каково различие между структурой и блок схемой алгоритма?

Более сложные

1. Преобразуйте блок схему алгоритма рис. 2.3 в диаграмму действия UML.

2. Что называют псевдокодированием?

3. Объясните различия между методами проектирования сверху вниз и снизу вверх?

4. Каковы различия между внешней и внутренней документацией?

5. Поясните необходимость ведения рабочей тетради.

Исследовательские

1. Программно аппаратный дуализм встраиваемой микропроцессорной системы?

2. Представьте себе, что Вас попросили разработать портативную метеостанцию, которая может быть установлена в некотором удалении от центрального поста и будет сообщать этому посту состояние окружающей среды на месте размещения. Метеостанция оснащена следующими приборами:

• Анемометром — прибором для измерения скорости ветра. Анемометр представляет собой колесо с лопастями, которое вращается со скоростью, пропорциональной скорости ветра. Будем считать, что электронная схема анемометра выдает один импульс амплитудой 5 В на один оборот колеса.

• Барометром — прибором для измерения атмосферного давления. На аналоговом выходе электронного преобразователя сигнала барометра формируется напряжение в диапазоне 0…5,0 В. Давлению в 640 мм рт. ст. соответствует напряжение 0 В, давлению 810 мм рт. ст. — напряжение 5,0 В. Преобразователь обладает линейной передаточной характеристикой.

• Гигрометром — прибором для измерения влажности воздуха. Гигрометр также оснащен электронным преобразователем сигнала с линейной передаточной характеристикой. Относительной влажности 0% соответствует напряжение 0 В, влажности 100% — напряжение 5,0 В.

• Термометром — прибором для измерения температуры воздуха. Температуре 50°C соответствует напряжение 0 В, температуре +120°C — напряжение 5,0 В. Передаточная характеристика преобразователя сигнала — линейная.

• Флюгером — прибором для определения направления ветра. Напряжение на выходе электронного преобразователя прямо пропорционально углу поворота флюгера. Напряжение 0 В формируется при положении стрелки «север», далее напряжение линейно возрастает, при положении стрелки «юг» напряжение равно 2,5 В, и на повороте в 180 град. эл. продолжает линейно возрастать до 5,0 В.

Проектируемая система должна уметь делать следующее:

• Станция должна периодически, один раз в 15 мин. передавать по радиоканалу информацию об измеренных значениях величин с выхода датчиков. Если скорость ветра превышает установленное значение, защитная панель станции должна автоматически закрывать окно солнечной батареи (рис. 2.10).

Рис. 2.10.

Портативная метеостанция

• Измеритель уровня осадков должен периодически очищаться.

• Кроме передачи информации об измеренных значениях с выхода датчиков, аналогичная информация должна отображаться на местном жидкокристаллическом индикаторе.

Разработайте структуру функций для управления такой станцией. Разработка передатчика не является Вашей задачей, Вы должны лишь подготовить собранные данные для передачи по радиоканалу.

3. Выберите один из домашних приборов, которые управляются встроенным контроллером. Разработайте структуру функций управления для одного из этих приложений. Выберите прибор из списка: микроволновая печь, холодильник, музыкальный центр.

4. Разработайте диаграмму действий UML для выбранного домашнего прибора.