Dylunio ar lefel system. Rhan 1. O syniad i system

Helo i gyd. Rwy’n aml yn cymhwyso egwyddorion peirianneg systemau yn fy ngwaith a hoffwn rannu’r ymagwedd hon â’r gymuned.

Peirianneg systemau - heb safonau, ond yn syml, dyma'r broses o ddatblygu system fel cydrannau eithaf haniaethol, heb gyfeirio at samplau dyfeisiau penodol. Yn ystod y broses hon, sefydlir priodweddau cydrannau'r system a'r cysylltiadau rhyngddynt. Yn ogystal, mae angen gwneud y system yn gyson ac yn optimaidd a bod y system yn cwrdd â'r gofynion. Yn y tiwtorial hwn byddaf yn dangos technegau peirianneg systemau gan ddefnyddio'r enghraifft o ddylunio system rheoli mynediad eithaf syml (ACS).

Ffurfio'r bensaernïaeth gychwynnol

Pan fydd system, waeth beth, newydd ddechrau cael ei datblygu, mae petryalau gyda saethau yn ymddangos yn ein pennau neu ar bapur. Mae petryalau o'r fath yn y cydrannau systemau. Ac mae'r saethau yn cysylltiadau rhwng cydrannau. Ac yn aml iawn nid oes gennym amser i eistedd a meddwl sut y bydd yr holl gydrannau rydyn ni wedi'u diffinio yn gweithio gyda'i gilydd, ac yn y diwedd rydyn ni'n dechrau creu criw o faglau, gan ddod o hyd i ddyluniadau diangen.

Mae'n bwysig cofio, o safbwynt y system a'i phensaernïaeth, bod cydran yn beth braidd yn haniaethol. Er enghraifft, os oes gan ein system ficroreolydd, yna ar y lefel bensaernïol dim ond yn bwysig i ni ei fod yn ficroreolydd, ac nid ei fod yn STM32, Arduino neu Milander. Ar ben hynny, yn aml nid yw'n glir i ni beth yn union fydd yn y system, ac rydym yn troi at beirianneg systemau i ddatblygu gofynion ar gyfer offer, meddalwedd, ac ati.

Er enghraifft gydag ACS, byddwn yn ceisio llunio ei ddiben. Bydd hyn yn ein helpu i nodi ei gydrannau. Felly, tasg y system rheoli mynediad yw caniatáu i gylch cyfyngedig o bobl ddod i mewn i'r ystafell. Hynny yw, mae'n glo smart. O ganlyniad, mae gennym y gydran gyntaf - rhyw fath o ddyfais sy'n cloi a datgloi'r drws! Gadewch i ni ei alw Cloi Drws

Sut rydyn ni'n gwybod y gall person fynd i mewn? Dydyn ni ddim eisiau rhoi gwyliwr a gwirio pasbortau, ydyn ni? Gadewch i ni roi cardiau arbennig i bobl gyda thagiau RFID, lle byddwn yn cofnodi IDau unigryw neu ddata arall sy'n ein galluogi i adnabod person yn gywir. Yna, bydd angen rhywfaint o ddyfais arnom sy'n gallu darllen y tagiau hyn. Gwych, mae gennym ni un gydran arall, Darllenydd RFID

Edrychwn eto ar yr hyn a gawsom. Darllenydd RFID yn darllen rhywfaint o ddata, mae'r system rheoli mynediad yn gwneud rhywbeth ag ef, ac ar sail hyn mae rhywbeth yn cael ei reoli Cloi Drws. Gadewch i ni ofyn y cwestiwn canlynol - ble i storio'r rhestr o bobl sydd â hawliau mynediad? Gorau yn y gronfa ddata. Felly, mae'n rhaid i'n system allu anfon ceisiadau a phrosesu ymatebion o'r gronfa ddata. Felly mae gennym un gydran arall - DBHandler. Felly, rydym wedi cael disgrifiad hynod haniaethol, ond digon i ddechrau, o'r system. Rydyn ni'n deall beth mae i fod i'w wneud a sut mae'n gweithio.

Yn lle darn o bapur, byddaf yn defnyddio System Composer, offeryn arbennig ar gyfer modelu pensaernïaeth system yn amgylchedd Simulink, a chreu 3 chydran. Uchod disgrifiais y cysylltiadau rhwng y cydrannau hyn, felly gadewch i ni eu cysylltu ar unwaith:

Dylunio ar lefel system. Rhan 1. O syniad i system

Ehangu'r bensaernïaeth

Gadewch i ni edrych ar ein diagram. Mae'n ymddangos bod popeth yn iawn, ond mewn gwirionedd nid yw. Edrychwch ar y system hon o safbwynt y defnyddiwr - mae'r defnyddiwr yn dod â'r cerdyn at y darllenydd a...? Sut mae defnyddiwr yn gwybod a yw mynediad yn cael ei ganiatáu neu ei wrthod? Mae angen rhoi gwybod iddo am hyn rywsut! Felly, gadewch i ni ychwanegu un gydran arall - hysbysiad defnyddiwr, Hysbysu Defnyddiwr:

Dylunio ar lefel system. Rhan 1. O syniad i system

Nawr, gadewch i ni fynd i lawr i lefel is o dynnu. Gadewch i ni geisio disgrifio rhai cydrannau yn fwy manwl. Gadewch i ni ddechrau gyda'r gydran Darllenydd RFID. Yn ein system, mae'r gydran hon yn gyfrifol am ddarllen y tag RFID. Dylai ei allbwn gynnwys rhywfaint o ddata (UID, data defnyddwyr ...). Ond arhoswch, mae RFID, fel NFC, yn galedwedd yn bennaf, nid meddalwedd! Felly, gallwn dybio bod gennym y sglodyn RFID ei hun ar wahân, sy'n trosglwyddo data "amrwd" i ryw fath o ragbrosesydd. Felly, mae gennym ddarn haniaethol o galedwedd sy'n gallu darllen tagiau RFID, a meddalwedd haniaethol a all drosi data i'r fformat sydd ei angen arnom. Gadewch i ni eu galw Synhwyrydd RFID и Parser RFID yn y drefn honno. Sut i arddangos hyn yn System Composer? Gallwch gael gwared ar gydran Darllenydd RFID a rhowch ddwy gydran yn lle, ond mae'n well peidio â gwneud hyn, fel arall byddwn yn colli darllenadwyedd y bensaernïaeth. Yn lle hynny, gadewch i ni fynd y tu mewn i RFIDReader ac ychwanegu 2 gydran newydd:

Dylunio ar lefel system. Rhan 1. O syniad i system

Gwych, nawr gadewch i ni symud ymlaen i hysbysu'r defnyddiwr. Sut bydd y system yn hysbysu'r defnyddiwr ei fod yn cael mynediad i'r eiddo neu'n cael ei wrthod? Mae person yn canfod synau a rhywbeth yn blincio orau. Felly, gallwch chi gyhoeddi signal sain penodol fel bod y defnyddiwr yn talu sylw, ac yn blincio'r LED. Gadewch i ni ychwanegu'r cydrannau priodol at Hysbysu Defnyddiwr:

Dylunio ar lefel system. Rhan 1. O syniad i system

Rydym wedi creu pensaernïaeth ein system, ond mae rhywbeth o'i le. Beth? Gadewch i ni edrych ar yr enwau cysylltiad. MewnBws и Bws Allan - enwau ddim yn hollol normal a fyddai'n helpu'r datblygwr. Mae angen eu hailenwi:

Dylunio ar lefel system. Rhan 1. O syniad i system

Felly, buom yn edrych ar sut mae dulliau peirianneg systemau yn cael eu cymhwyso yn y brasamcan mwyaf garw. Mae'r cwestiwn yn codi: pam eu defnyddio o gwbl? Mae'r system yn gyntefig, ac mae'n ymddangos bod y gwaith a wneir yn ddiangen. Gallech ysgrifennu cod ar unwaith, dylunio cronfa ddata, ysgrifennu ymholiadau neu sodr. Y broblem yw, os na fyddwch chi'n meddwl trwy'r system ac yn deall sut mae ei gydrannau wedi'u cysylltu â'i gilydd, yna bydd integreiddio cydrannau'r system yn cymryd amser hir ac yn eithaf poenus.

Y prif tecawê o'r rhan hon yw:

Mae'r defnydd o ddulliau peirianneg systemau a modelu pensaernïaeth wrth ddatblygu system yn caniatáu i un leihau costau integreiddio cydrannau a gwella ansawdd y system ddatblygedig.

Ffynhonnell: hab.com

Ychwanegu sylw