Site Loader

Содержание

Символы блок-схем — Блог веб-программиста

Подробности
декабря 16, 2015
Просмотров: 39514

Понимание символов блок-схем важно, так как эти схемы в значительной степени помогают понять и создать процесс.

Блок-схема используется для представления алгоритма, программы или процесса. Алгоритм программы — это набор правил, которые используются для решения конкретной проблемы. Процесс создания программ, используя символы блок-схем может быть несколько проще. Пример процесса очень прост, но схема обычно используется для процессов, которые сопряжены с проблемой и несколькими решениями. Это могут быть очень сложные процессы с несколькими решениями, и более чем с одним концом; но отправная точка только одна, а затем она разветвляется в разных стадиях. Для разветвления на разных стадиях используются стрелки, в основном есть 3 типа стрелок, которые можно увидеть на рисунке.

 

Скругленный прямоугольник: это означает начало или конец программы, или процесса. Много кругов или овалов также используются для обозначения начала и конца процесса.

Параллелограмм: Параллелограмм используется для обозначения ввода или вывода информации. Например, входные данные могут быть записаны в качестве входного изображения в компьютер путем сканирования, процесс редактирования может быть выходом на принтер нового отредактированного снимка.

Прямоугольник: это очень часто используемый рисунок. Используется, чтобы представить шаги обработки в программе или процессе.

Алмаз или Ромб используется для обозначения состояния или решение. Он в основном содержит «True (правда)» или «false (ложь)» или «да» и «нет». Он имеет две выходящие из него стрелки, как правило, одну стрелку внизу, а другая стрелка на карте указывает в правильном направлении. Либо одна из стрелок может указывать на ситуацию «да» или «нет». Во время рисования, эти стрелы всегда с этикетками.

Шестиугольник: он также известен как символ решения, используется для указания начала повторения узора или структуры в процессе.

Двойной прямоугольник: Он используется в точке где в алгоритм вводят суб. программу. Это бывает достаточно редко.

Стрелки: они помогают для обозначения потока управления, что означает, что они указывают с одного символа на другой, т. е. пропуск контрольной. Стрелки с кружком используются для подключения диаграмм между страницами. Стрелка с кругом используется, если таблица очень длинная, или начинается в середине страницы и продолжается на следующей странице.

 

Изучите различных примеры некоторые таких схем, чтобы лучше понять использование этих символов, а затем берите задания программ или процессов для рисования диаграмм. Существует множество программ, которые позволяют их создавать. Все, что вам нужно сделать, это перетащить и установить различные символы, и используйте стрелки для подключения в схему.

Также программа позволяет вводить, редактировать текст и изменять их размещение.


Читайте также

 

 

 

 

ГОСТ 19.002-80. ЕСПД. Схемы алгоритмов и программ. Правила выполения

ГОСТ 19.002-80. ЕСПД. Схемы алгоритмов и программ. Правила выполения
Комментарий составителя сайта.
(Заменен на ГОСТ 19.701-90 (ИСО 5807-85))
Редакцию июля 1982 г. смотри здесь.

УДК 651.7/.78:002:006.354

Группа Т55

Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й   С Т А Н Д А Р Т   С О Ю З А   С С Р


Единая система программной документации

Взамен


ГОСТ 19427-74
 

СХЕМЫ АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММ.

ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ
 

United system for program documentation.
Flowcharts. Conventions for flowcharting


Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 апреля 1980 г. № 1867 срок введения установлен

с 01.07. 1981 г.

Настоящий стандарт распространяется на алгоритмы и программы систем программного обеспечения вычислительных машин, комплексов и систем независимо от их назначения и области применения и устанавливает правила выполнения схем алгоритмов и программ, выполняемых автоматическим способом или от руки.

Стандарт полностью соответствует МС ИСО 2636-73.

1. ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ СХЕМ

1.1. При выполнении схем алгоритмов и программ отдельные функции алгоритмов и программ, с учетом степени их детализации, отображаются в виде условных графических обозначений — символов по ГОСТ 19. 003-80.

Схемы должны быть выполнены на форматах по ГОСТ 2.301-68.

1.2. Для облегчения вычерчивания и нахождения на схеме символов рекомендуется поле листа разбивать на зоны. Размеры зон устанавливают с учетом минимальных размеров символов, изображенных на данном листе. Допускается один символ размещать в двух и более зонах, если размер символа превышает размер зоны.

1.3. Координаты зоны проставляют:

  • по горизонтали — арабским цифрами слева направо в верхней части листа;
  • по вертикали — прописными буквами латинского алфавита сверху вниз в левой части листа.

1.4. Координаты зон в виде сочетания букв и цифр присваивают символам, вписанным в поля этих зон, например A1, A2, A3, B1, B2, B3 и т. д.

При выполнении схем от руки, если поле листа не разбито на зоны, символам присваивают порядковые номера.

1.5. В пределах одной схемы, при выполнении ее от руки, допускается применять не более двух смежных размеров ряда чисел, кратных 5.

1.6. Для ускорения выполнения схем от руки рекомендуется использовать бланки с контуром прямоугольника внутри каждой зоны. Контуры не должны воспроизводиться при изготовлении копии.

1.7. Расположение символов на схеме должной соответствовать требованиям ГОСТ 19.003-80.

Исключение составляют обязательные символы «Линия потока», «Канал связи», «Комментарий» и рекомендуемые символы «Межстраничный соединитель», «Транспортирование носителей», «Материальный поток».

1.8. Линии потока должны быть параллельны линиям внешней рамки схемы.

1.9. Направления линии потока сверху вниз и слева направо принимают за основные и, если линии потока не имеют изломов, стрелками можно не обозначать. В остальных случаях направление линии потока обозначать стрелкой обязательно.

1.10. Расстояния между параллельными линиями потока должно быть не менее 3 мм, между остальными символами схемы — не менее 5 мм.

1.11. Записи внутри символа или рядом с ним должны быть выполняться машинописью с одним интервалом или чертежным шрифтом по ГОСТ 2. 304-68.

1.12. Записи внутри символа или рядом с ним должны быть краткими. Сокращение слов и аббревиатуры, за исключением установленных государственными стандартами, должны быть расшифрованы в нижней части поля схемы или в документе, к которому эта схема относится.

1.13. Для удобства детализации программы должны быть использованы символы «Процесс», «Решение», «Модификация», «Ввод-вывод» и «Пуск-останов», при этом внутри символа на расстоянии на менее 0,25a проводят тонкую линию (размер a по ГОСТ 19.003-80).

1.14. Записи внутри символа должны быть представлены так, чтобы их можно было читать слева направо и сверху вниз, независимо от направления потока (черт. 1). Вид а должен быть прочитан как вид б.


Черт. 1

1.15. В схеме символу может быть присвоен идентификатор, который должен помещаться слева над символом (например, для ссылки в других частях документации). (черт. 2).


Черт. 2

1.16. В схемах допускается краткая информация о символе (описание, уточнение или другие перекрестные ссылки для более полного понимания функции данной части системы). Описание символа должно помещаться справа над символом (черт. 3).


Черт. 3

2. ПРАВИЛА ПРИМЕНЕНИЯ СИМВОЛОВ

2.1. Применения символов должно соответствовать указанному в таблице.


Фрагмент схемы Содержание обозначения Правила применения

Возможные варианты обозначения символов в схемах:

B2, B3, C3 — координаты зоны листа, в которой размещен символ

Координаты зоны символа или порядковый номер проставляют в верхней части символа в разрыве его контура.
18, 19, 20 — порядковые номера символов на схеме
 

Допускается не проставлять координаты символов при выполнении схем от руки и при наличии координатной сетки.

Комментарий

Применяется, если пояснение не помещается внутри символа (для пояснения характера параметров, особенностей процесса, линий потока и др.).

Комментарий записывают параллельно основной надписи.

Комментарий помещают в свободном месте схемы на данном листе и соединяют с поясняемым символом.

Соединитель:

E5, B1, A, 5 — идентификаторы соединителя в виде:
буквы и цифры (координаты зоны листа)

При большой насыщенности схемы символами отдельные линии потока между удаленными друг от друга символами допускается обрывать. При этом в конце (начале) обрыва должен быть помещен символ «Соединитель».
буквы
цифры

Межстраничный соединитель

Первая строка внутри межстраничного соединителя определяет номер листа, вторая — координату символа

a) Связывание линией потока символы находятся на разных листах.

Примечание. При изготовлении схем с помощью ЭВМ допускается указывать рядом с обрывом линии потока адресные ссылки без использования символов «Соединитель» и «Межстраничный соединитель»;

A3 — определяет зону на данном листе, где расположен символ «Комментарий»

010E3 — определяет номер листа и зону расположения, связываемые с символом E3.

б) и в случае связи некоторого символа со многими другими символами, расположенными на разных листах, на входе этого символа помещают один символ «Межстраничный соединитель», внутри которого на первой строке помещают знак # , а на второй строке — координаты символа «Комментарий». Внутри символа «Комментарий» указывают номера страниц и координаты символов, связанных с поясняемым символом.

Линии потока

Применяют для указания направления линии потока:
  • можно без стрелки, если линия направлена слева направо и сверху вниз;
  • со стрелкой — в остальных случаях.
Излом линии под углом 90o Обозначает изменение направление потока
Пересечение линий потока Применяется в случае пересечения двух несвязанных потоков

Слияние линий потока:

место слияний потока обозначено точкой

Применяется в случае слияния линий потока, каждая из которых направлена к одному и тому же символу на схеме.
место слияний потока обозначено цифрой 0 Место слияния линий потока допускается обозначать точкой или цифрой 0
  При выполнении схем на машине стрелка на линии потока выполняется прописной буквой «X» или прописной русской буквой «Х»

Возможные варианты отображения решения:

A=B, — условия решений;

A, B, P — параметры

При числе исходов не более трех признак условия решения (Да, Нет, =, <, >) проставляют над каждой выходящей линией потока или справа от линии потока

yi — условие i-го исхода, 011E1, 016A3, 005B5, 015E4 — адреса исходов.

Структура адреса имеет вид

XXX XX
 |  |  координата символа
 |     номер листа схемы
 
При числе исходов более трех условие исхода проставляется в разрыве линии потока. Адрес исхода проставляется в продолжении условия исхода и отделяется от него пробелом;
B5 — знак, указывающий, что условия решения даются в виде таблицы или символа «Комментарий», расположенный на данном листе в зоне B5 в символе «Соединитель» указывают координату зоны, куда должна помещаться таблица или символ «Комментарий»
  в таблице (в символе «Комментарий») приводят адреса всех переходов
Параллельные действия:

начало

Применяется в случае одновременного выполнения операций, отображаемых несколькими символами
конец При этом в случае a изображается одна входная, а в случае б — одна выходная линия потока
Взаимодействие материальных потоков

Применяют:

при пересечении материальных потоков

при объединении материальных потоков

при разветвлении материальных потоков

Начало, прерывание и конец алгоритма или программы:

пуск

Символы применяют в начале схемы алгоритма или программы, в случае прерывания и в конце

Внутри символа «Пуск-останов» может указываться наименование действия или идентификатор программы

прерывание
останов

Детализация некоторой программы, представленной в данной схеме одним символом:

  • XB4 — идентификатор программы;
  • 015 — номер листа, где проведено начало детализируемой программы;
  • B3 — координата зоны листа.
Применяется (в отличие от случая, когда применяется символ «Предопределенный процесс») для детализации в составе данной схемы программы.

Детализируемая программа начинается и заканчивается символом «Пуск-останов».

Внутри символа, посредством которого детализируется программа, проводят горизонтальную линию.

В данном примере детализируемая программа представлена посредством символа «Процесс».

Слева над горизонтальной линией помещается идентификатор детализируемой программы, а справа — номер листа и координата зоны, где размещен символ «Пуск-останов».

Внутри символа «Пуск-останов», обозначающее начало детализируемой программы, указывается идентификатор данной программы.

Компактное представление множества носителей данных одинакового вида:

документы

Применяется, когда каждое из обозначенных множеств носителей данных обладает определенным набором свойств и имеет линии потоков одного вида и направления.
ручные документы
перфокарты
магнитные ленты
перфоленты

Переиздание. Ноябрь 1987 г.

Используются технологии uCoz

Схематичный способ записи алгоритмов — Справочник юного программиста

Схема алгоритма (блок-схема) — это наглядный графический способ его представления. Отдельные предписания алгоритмов изображаются в форме определенных геометрических фигур.

Элементы блок-схемы располагаются сверху вниз, последовательно друг за другом. В случае возникновения условия выбора дальнейшего хода решения задачи — соблюдается древовидная иерархия.

Блок-схема обязательно начинается с элемента «начало» («пуск») и заканчивается элементом «конец» («остановка»), представленным на рисунке (этих элементов должно быть только по одному в одной блок-схеме).

Элемент «конец» должен хорошо просматриваться визуально, поэтому он располагается самым нижним элементом по горизонтали.

Составление блок-схем регламентируются следующими документами:

— ГОСТ 19.701-90. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения

— ГОСТ 19.002-80. Схемы алгоритмов и программ. Правила выполнения

— ГОСТ 19.003-80. Схемы алгоритмов и программ. Обозначения условные графические

Переходы от предписания к предписанию изображаются с помощью линий связи, а направление перехода — стрелками.

Все предписания можно разделить на два основных типа — арифметические и логические.

арифметические (вычислительные) предписания подразумевают выполнения действия и дальнейший переход в одном направлении.

Соответствующий ему элемент схемы называется элементом общей обработки (процессом). Арифметическое предписание означает выполнение некоторой операции (арифметической, логической либо иной другой), в результате которой каким-то образом изменяются данные.

У вычислительных предписаний имеется один вход и один выход. Содержание действия записывается внутри прямоугольника.

В арифметическом предписании, возможно, объединение нескольких операций в один блок.

Логические предписания используются для организации ветвлений.

Соответствующий им элемент схемы называется элементом принятия решений. Он изображается в виде ромба с одним входом и двумя выходами.

Назначение логического элемента — в проверке задание заданного условия, которое записывается внутри ромба. Если проверяемое условие истинно (условие выполняется), то происходит переход по стрелке «да», если — ложно (условие не выполняется) — по стрелке «нет».

В блок-схемах возможно использование этого блока для выполнения всех видов циклов (безусловного цикла, цикла
с предусловием и цикла с постусловием).

Для удобства чтения блок-схемы стрелки обычно подписывают «да», «нет» или «+», «-».

Для обозначения безусловного цикла в блок-схемах и
пользуется компонент, представленный на рисунке.

Операции и действия цикла располагаются ниже элемента. При каждом шаге цикла программа возвращается к заголовку по левой стрелке. Выход из цикла производится правой боковой стрелке.

Для обозначения ввода данных используется компонент, представленный на рисунке.

Этот компонент используется при обобщенном представлении обмена информацией без определенного типа носителя.

Для обозначения вывода данных используется компонент, представленный на рисунке.

Этот компонент также используется при обобщенном представлении обмена информацией без определенного типа носителя.

Для обмена данными с оперативно-запоминающим устройством (ОЗУ), в блок-схемах используют компонент, представленный на рисунке.

Для обрыва линии связи в одном месте и продолжения в другом используется компонент — соединитель. Внутри этого элемента блок-схемы вводится уникальный идентификатор.

Для обрыва линии связи на одной странице и продолжения ее на другой используется компонент – межстраничный соединитель. Его действие аналогично предыдущему элементу блок-схемы, но он переносит линии связи с конца одной страницы в начало другой

Составим блок-схему решения следующей задачи:

Y = А*Х.

В задаче исходными данными являются значения переменных А, X, которые пользователь вводите клавиатуры.

В результате решения задачи на экран монитора будет выводиться значение Y.

Данная задача представляется линейным алгоритмом, т.к. все предписания в ней выполняются одно за другим в строгой последовательности.

Информатика: блок-схемы

12.09.2018

При изучении алгоритмов используется графический способ их описания при помощи блок-схем. Данный способ имеет ряд преимуществ перед словесной записью, но позволяет ли он понятно объяснить материал?

Обратить внимание на блок-схемы меня заставил следующий простой пример на языке MVPL (Microsoft Visual Programming Language).

Здесь есть блок данных, блоки переменных, условия и блок действия по изменению данных для переменной. Но что такое Merge? Рассмотрим блок-схему.

Как вы уже догадались, на рисунке показан цикл, в котором точка слияния стрелок как раз и является виджетом Merge. Всё понятно, но как данные из блока «Test = Test + 1» попадают в точку Merge, а данные из ветки «да» в конец алгоритма? Очень просто — при помощи опущенных на схеме операторов goto. Считается так, если последовательность прохождения блоков нарушена, то там неявно стоит оператор goto, о чём все и всегда должны помнить. Не напоминает ли это вам ситуацию с дорожными знаками и другими случаями из жизни, когда проблемы случаются как раз именно из-за того, что одни поленились что-то обозначить явно (например, яму), а вторые забыли или не успели вспомнить то, что может быть в отсутствии обозначений?

Итак, рассмотренная блок-схема показывает циклический алгоритм до появления циклов. Экскурс в историю полезен, но вызывает недоумение другое. Блоки для обозначения начала и конца цикла есть в ГОСТ 19.701-90. Введён он был в 1992 году, переиздан в 2010 году. До него действовал ГОСТ 19.002-80 от 1981 года, в котором блоков для обозначения цикла не было. Получается так, что до сих пор в современных учебниках показаны блок-схемы по стандарту, введённому 37 лет назад и никто не соизволил привести их хотя бы к более новому стандарту. Не в этом ли кроется одна из причин того, что далеко не все и не сразу начинают понимать то, что есть циклы, когда дело доходит до программирования?

Показанную блок-схему можно назвать отладочной, но для этого нужно продемонстрировать пошаговую отладку программы.

Использование обозначения блоков начала и конца цикла по обновлённому ГОСТу кажется подходящим решением, но для большей наглядности лучше показать эквивалентную последовательность всех операций в цикле, поместив последний в пунктирную рамку.

Таким способом невозможно показать циклы с большим количеством итераций, но для объяснения сущности цикла это и не требуется. Данная схема также наглядно показывает и то, сколько операций пришлось бы каждый раз выписывать, если бы не существовало ни циклов, ни оператора goto.

Вывод из всего сказанного простой: проблема заключается не в самих блок-схемах, а в том, как они используются для объяснения материала.

Вы хотите увидеть использование блок-схем на практике? Пожалуйста. На странице flowgorithm.org можно загрузить приложение для преобразования блок-схем в код для языков, показанных ниже.

Работать с программой крайне просто. Через 5 минут после её установки без особого труда у меня получилось создать работающую блок-схему для нашего примера, а также получить её код на JavaScript.

Как видите, оформление блок-схемы отличается от того, что можно встретить в литературе, но думаю, что данная программа будет не лишней как при изучении блок-схем, так и при поиске их практического применения.

Средства и правила построения блок-схем

1. Средства и правила построения блок-схем Лекция 2

Иллюстративный материал к лекциям
по алгоритмизации и
программированию
Автор Саблина Н. Г.
25.04.2016
каф. РТС дисциплина Алгоритмизация и
программирование
2016 г.

2. Содержание

Библиографический список
Автор
25.04.2016
каф. РТС дисциплина Алгоритмизация и
программирование

3. Блок-схемы

Блок-схема является формой представления алгоритма с
помощью графических символов.
Графические символы, их размеры, а также правила
построения блок-схем определены государственными
стандартами
ГОСТ 19.701-90 — Схемы алгоритмов, программ данных и
систем. Условные обозначения и правила выполнения.
25.04.2016
каф. РТС дисциплина Алгоритмизация и
программирование

4. Правила построения блок-схем


Блок-схемы состоят из
– блоков,
– линий потоков информации
– краткого пояснительного текста.
Линии потоков информации показывают направление движения
данных от блока к блоку.
– Нормальным направлением линий потока считается
направление сверху вниз и слева направо и стрелками не
обозначается.
– Во всех других случаях обозначение стрелками обязательно.
25.04.2016
каф. РТС дисциплина Алгоритмизация и
программирование

5. Линии потоков данных (1)

• Эти линии — прямые, параллельные краям листа.
• Линии не пересекаются
• Две и более входящих линии могут объединяться в одну
исходящую линию.
• Место объединения должно быть смещено
25.04.2016
каф. РТС дисциплина Алгоритмизация и
программирование
Линии потоков данных (2)
• Линии подходят к блоку либо слева, либо сверху, а исходят либо
справа, либо снизу.
Линии направлены к центру блока.
• Линии в схемах следует разрывать во избежание излишних
пересечений или слишком длинных линий, а также, если схема
состоит из нескольких страниц.
25.04.2016
каф. РТС дисциплина Алгоритмизация и
программирование

7. Условные обозначения блоков

Блоки подразделяются на
• блоки процессов — иллюстрируют виды обработки (преобразования)
данных
• блоки данных — обозначают операции ввода-вывода данных в
программе.
25.04.2016
каф. РТС дисциплина Алгоритмизация и
программирование

8. Блоки процессов (1)

Обозначение
25.04.2016
Название и назначение
Примечание
Процесс. Указывает на
какие-либо вычисления
Внутрь блока
вписываются
формулы для
вычисления
Предопределенный
процесс. Использование
ранее созданных и
отдельно описанных
подпрограмм (процедур,
функций)
Внутрь блока
вписывается
заголовок
вызываемой
подпрограммы
каф. РТС дисциплина Алгоритмизация и
программирование

9. Примеры блоков «процесс»

Блоки процессов (2)
Обозначение
Название и назначение
Решение. Выбор
направления выполнения
алгоритма в
зависимости от условия
Модификатор.
Используется для
обозначения оператора
цикла с параметром
25.04.2016
каф. РТС дисциплина Алгоритмизация и
программирование
Примечание
Внутрь блока
вписывается
условие

10.

Примеры блоков «Предопределенный процесс» Блоки данных (1)
Обозначение
Название и назначение
Универсальный блок
ввода/вывода
Обозначает данные, носитель
которых не определен
Обязательно нужно
уточнять ввод это или вывод.
Внутрь блока
вписываются
имена вводимых
или выводимых
переменных
Запоминающее устройство с
прямым доступом (магнитный
диск, дискета)
Внутрь блока
вписываются
имена вводимых
или выводимых
переменных
Обязательно нужно уточнять
ввод это или вывод.
25.04.2016
Примечание
каф. РТС дисциплина Алгоритмизация и
программирование

11. Блоки процессов (2)

Блоки данных (2)
Обозначение
Название и назначение
Ручной ввод (клавиатура,
кнопки, мышь и т.п.).
Внутрь блока
вписываются имена
вводимых
переменных
Дисплей (вывод данных
на экран)
Внутрь блока
вписываются имена
выводимых
переменных
Документ. Вывод данных
на печатающее
устройство
25.04.2016
Примечание
каф. РТС дисциплина Алгоритмизация и
программирование
Внутрь блока
вписываются имена
выводимых
переменных

12. Примеры блоков «Решение»

Специальные символы
Обозначение
Название и назначение
Соединитель. Указание связи
между прерванными линиями
потока, связывающими блоки
Терминатор. Начало, конец
выполнения программы
Комментарий. Позволяет
включать в блок-схему
пояснения, комментарии
Пропуск. Используется для

25.04.2016
обозначения пропуска блока или
группы блоков
каф. РТС дисциплина Алгоритмизация и
программирование
Примечание
Внутрь блока
вписывается метка
(цифра или буква)
Внутрь блока
вписывается слово
«Начало» или «Конец»
Текст помещается
около ограничиваю-щей
фигуры
используется для
изображения общих
решений

13.

Блоки данных (1) Итоги
Рассмотренные вопросы:
Блок-схемы
Правила построения
Линии потоков данных
Условные обозначения блоков:
– Процесс
– Предопределенный процесс
– Решение
– Модификатор
– Терминатор
– Блоки ввода-вывода
25.04.2016
каф. РТС дисциплина Алгоритмизация и
программирование

14. Примеры блоков данных (1)

Библиографический список
• Подбельский В.В., Фомин С.С. Курс программирования на языке
Си: учебник. М.: ДМК Пресс, 2012. – 384 с.
• Павловская Т.А. C/C++. Программирование на языке высокого
уровня: учебник для студентов вузов, обучающихся по
направлению «Информатика и вычисл. техника» СПб.: Питер, 2005.
— 461 с.
• Павловская Т. А., Щупак Ю. А. С++. Объектно-ориентированное
программирование. Практикум. Практикум. — СПб.: Питер, 2006.
— 265 с: ил.
• Березин Б.И. Начальный курс C и C++ / Б.И. Березин, С.Б. Березин. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2001. — 288 с
• Каширин И. Ю., Новичков В.С. От С к С++. Учебное пособие для
вузов. – М.: Горячая линия – Телеком, 2012. – 334 с.
25.04.2016
каф. РТС дисциплина Алгоритмизация и
программирование

15. Блоки данных (2)

Автор:
Саблина Наталья Григорьевна
Ст. преподаватель
каф. РТС УрФУ
21.06.2017
22

Алгоритмы


Посмотрим определение алгоритма в одном из учебников: [1, c 8]:
Алгоритм — точное предписание, которое задает вычислительный процесс, начинающийся с произвольного исходного данного (из некоторой совокупности возможных для данного алгоритма исходных данных) и направленный на получение полностью определяемого этим исходным данным результата.

Алгоритм можно записать разными способами:

  • графически — на языке блок-схем, ( можете скачать ГОСТ 19_701-90 ЕСПД — СХЕМЫ АЛГОРИТМОВ, ПРОГРАММ, ДАННЫХ И СИСТЕМ. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ),
  • при помощи графов.
  • Наконец, при помощи специальных языков, которые называются АЛГОРИТМИЧЕСКИМИ (Pascal, Basic и т д — их очень много).

Принято считать, что вначале алгоритм записывается на языке блок-схем, затем — переписывается на алгоритмическом языке. Далее программа компилируется, то есть преобразуется в программу на машинном языке. Однако несложные программы опытному программисту проще написать сразу, например, на Паскале или Делфи, минуя стадию блок-схем. Но существуют стандарты оформления документации, согласно которым блок-схема все же необходима.

Примечание: в старые (но не добрые) времена, когда программы выполнялись на ЭВМ в пакетном режиме и исправление (редактирование) текста программ было возможно 1 раз в сутки, тщательность разработки алгоритма была более необходима, чем сейчас, когда программист надеется выявить ошибки в процессе наладки (к тому же, находить ошибки — дело увлекательное (для тех, кто умеет)).

В настоящее время существуют средства автоматизации разработки программ, позволяющие строить модель задачи и затем создающие программу, соответствующую этой модели. Познакомиться с алгоритмами более подробно можно в [1, часть 1], где изложены следующие вопросы:

  • Введение в теорию алгоритмов: Свойства алгоритмов, понятие об исполнителе алгоритма, точное понятие алгоритма (машина Тьюринга), понятие об алгоритмической неразрешимости, методы разработки алгоритма.
  • Рекурсивные алгоритмы: вычислимые функции, рекурсия и математическая индукция, реализация механизма рекурсии, рекурсия и итерация.
  • Рекурсивные данные: рекурсивно определенные типы данных, линейные списки, деревья, графы.
  • Анализ сложности алгоритмов: понятие сложности а., основные методы и приемы анализа сложности , сложность операций с бинарными деревьями, оптимизация алгоритмов.
  • Классы сложности задач: разрешимые и неразрешимые задачи, сложность задачи, пограничная полоса — класс NP, if NP P then NP:= P U NPC U NPI.
  • Сортировка и поиск: Сортировка массивов, сортировка последовательных файлов, поиск; хеширование.
  • Формальные языки: принципы построения, классификация, описание синтаксиса яз. с помощью металингвистических формул и синтаксических диаграмм.
Свойства алгоритмов ([1, c 9]):
  • Дискретность —
    алгоритм состоит из конечного числа шагов, причем любые два последовательных шага разделены при исполнении некоторым отрезком времени.
  • Элементарность шагов.
    Например, для численных алгоритмов элементарными шагами могут быть: сложение, вычитание, умножение, деление, сравнение двух 32-разрядных чисел, пересылка числа из одного места памяти в другое и т п.
  • Определенность (детерминированность)
    означает, что для каждого шага результаты выполнения шага зависят только от исходных данных этого шага. оответственно и алгоритм в целом по окончании работы исполнителя выдает результат, однозначно определяемый исходными данными алгоритма.
  • Конечность
    — для получения результата нужно выполнить конечное число шагов, т. 2 + b*x + c = 0 при различных значениях коэффициентов a,b,c.
Алгоритмы описаны хорошо в Самоучитель по программированию на Free Pascal и Lazarus — стр 96 и далее …
Авторы: Алексеев Е.Р., Чеснокова О.В., Кучер Т.В. Формат — .pdf 4,6Mb Сайты автора: ww.teacher.dn-ua.com и www.teacher.ucoz.net
Этот самоучитель можно скачать и здесь (4Mb, Lazarus-uchebnik.rar).

Продолжение (Выводы)

Блок-схема алгоритма — Энциклопедия по машиностроению XXL

Функция (5.3) реализует все действия блок-схемы алгоритма решения квадратного уравнения. При обращении к операторной функции вместо параметров а, Ь, с можно применять их цифровые значения.  [c.43]

Рассмотрим упрощенную блок-схему алгоритма для расчета на ЭВМ надежности изделия, потеря работоспособности которого может быть описана схемой на рис. 38 и уравнением  [c.213]


Блок-схема алгоритма управления точностью обработки, реализуемого с помощью вычислительного устройства, начинается с ввода исходных данных, представляющих собой константы и вспомогательные параметры, не изменяющиеся во времени. Исходная информация дополняется текущей информацией от датчиков, регистрирующих состояние рабочих органов станка в тот или иной момент времени. На основании поступившей информации вычисляются зона рассеивания от быстропротекающих процессов, зона рассеивания погрешностей настройки, а также другие параметры, характеризующие точность станка. Далее определяются текущие верхняя и нижняя границы возможного смещения уровня настройки и фактическое на данный момент времени ее значение.  [c.467]

Условные обозначения блок-схемы алгоритма I (рис. 4.6)  [c.107]

Блок-схема алгоритма оценки точности функционирования роботов по критериям расстояний между заданной и фактической траекториями по нормалям к ним показана на рис. 2. В соответствии с этим алгоритмом для определения векторов, нормальных к заданной траектории, через каждую ее точку проводится нормальная плоскость и отыскивается ближайшая к этой плоскости точка фактической траектории. При этом перебираются лишь точки соответственного участка фактической траектории.[c.37]

Блок-схема алгоритма выбора оптимального кода  [c.145]

Рис. 24. Блок-схема алгоритма оптимизации
Укрупненная блок-схема алгоритма, построенного в соответствии с формулами (2.17) —(2.22), приведена на рис. 2.10.  [c.79]

Рис, 2.10. Укрупненная блок-схема алгоритма получения Н (i),  [c.80]

Рис. 2.12. Укрупненная блок-схема алгоритма получения pj (т).

Блок-схема алгоритма, построенная в соответствии с формулами (2.35), приведена на рис. 2.14. Назначение операторов в ней следующее.  [c.89]
Рис. 2.14. Укрупненная блок-схема алгоритма получения K (t).
Блок-схема алгоритма для получения указанных характеристик представлена на рис. 2.15. Работа блок-схемы состоит в следующем. Оператор 1 присваивает идентификаторам ячеек, используемым для накопления сумм, начальное (ну-  [c. 92]
Рис. 2.18. Блок-схема алгоритма определения р (т) для конечного времени восстановления.
Блок-схема алгоритма получения математического ожидания и функции распределения суммарной наработки приведена на рис. 2.20. Эта блок-схема работает  [c.101]
Рис. 2.20. Блок-схема алгоритма определения Ф/(d).
Рис. 2.33. Блок-схема алгоритма исследования надежности УВК.
Рис. 2.43. Блок-схема алгоритма расчета вероятности пребывания в течение времени т в заданных пределах амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик корректирующего контура при условии, что за это время не было внезапных отказов.

Блок-схема алгоритма состоит из семнадцати операторов. При этом предполагается, что процедура получения случайных чисел, рассмотренная в 2.3, описана в предыдущем блоке.[c.149]

Все эти алгоритмы построены в соответствии с блок-схемой алгоритма исследования надежности условных систем (рис. 2.2),  [c.155]

Рис. 3.8. Блок-схема алгоритма определения Гс системы рис. 3.6 в случае нагруженного резерва.
Рис. 3.10. Блок-схема алгоритма определения Г
Рис. 3.17. Подробная блок-схема алгоритма определения Тс, соответствующая формулам (3.22).
Рис. 3.22. Укрупненная блок-схема алгоритма определения Гс системы рис. 3.20, а.
Стохастический алгоритм (3.35) дает возможность представить алгоритм исследования надежности системы с скользящим резервированием при идеальных переключателях и с нагруженным резервом в виде блок-схемы (рис. 3.33). Эта блок-схема алгоритма включает операторы  [c.208]
Рис. 3.35. Укрупненная блок-схема алгоритма определения системы
Блок-схема алгоритма определения в этом случае незначительно отличается от блок-схемы, показанной на  [c.228]

На основании стохастического алгоритма (4.13) укрупненную блок-схему алгоритма исследования надежности системы с раздельным резервированием с  [c.243]

Теперь блок-схема алгоритма исследования надежности системы с раздельным резервированием с целой кратностью при неидеальных переключателях типа АН с ненагруженным резервом на основании стохастического алгоритма (4.15) может быть представлена в виде, изображенном на рис. 4.14.  [c.247]

Условные обозначения блок-схемы алгоритма III (рис. 4.7), которая отображает продолжение вычислений минимума функционала (4.76), вследствие чего предполагается, что начальное значение восьмимерного вектора Xq содержится в памяти машины  [c.107]

На рис. 1 показана блок-схема алгоритма оценки точности функционирования роботов по критерию кратчайшего расстояния от заданной до фактической траектории. Особенность этого алгоритма заключается в том, что для каждой точки заданной траектории ближайшая точка фактической траектории находится перебором не из всей совокупности точек последней, а из точек, принадлежаш их только участку, соответственному данной точке заданной траектории.  [c.37]

Как уже указывалось, при исследовании надежности систем методом статистического моделирования необходимы случайные числа с различными законами распределения. Блок-схема алгоритма получения случайных чисел с равномерным, нормальным, экспонен-  [c.63]

Рис. 2.5, Блок-схема алгоритма получения последо-вательиостей случайных чисел, распределенных по равномерному, нормальному экспоненциальному, релеевскому, вейбулловскому и обобн енному законам.
Формулы (2.55), (2.58) и (2.59) позволяют с помощью зависимостей, показанных в 1.4, получить все необходимые количественные характеристики надежности. В этом параграфе получим количественные характеристики надежности лишь для последовательного соединения с помощью статистического и аналитического алгоритмов. Для параллельного и смешанного условных соединений количественные характеристики надежности будут получены и проанализированы в главе 3. В результате вычислений, проведенных на УЦВМ по программе, составленной в соответствии с блок-схемой алгоритма рис. 2.23, получены статистические количественные характеристики надежности системы рис. 2.21. Эти количественные характеристики надежности Q (0-Рс(0> йс(0, / с(0> ср.с и Ос, рассчитанные для равномерного, нормального, экспоненциального, релеевского законов распределения времени возникновения отказов, представлены на рис. 2.29 сплошными линиями, а пунктиром изображены те же самые количественные характеристики для элементов системы рис. 2.21.  [c.113]

Блок-схема

— узнайте о блок-схемах, см. примеры

Что такое блок-схема?

Блок-схема — это специализированная блок-схема высокого уровня, используемая в инженерии. Он используется для разработки новых систем или для описания и улучшения существующих. Его структура обеспечивает общий обзор основных компонентов системы, ключевых участников процесса и важных рабочих отношений.

Типы и использование блок-схем

Блок-схема обеспечивает быстрое высокоуровневое представление системы для быстрого выявления точек интереса или проблемных мест.Из-за своей высокоуровневой точки зрения он может не обеспечивать уровень детализации, необходимый для более всестороннего планирования или реализации. Блок-схема не покажет подробно каждый провод и переключатель, это работа принципиальной схемы.

Блок-схема особенно ориентирована на ввод и вывод системы. Его меньше заботит, что происходит на пути от входа к выходу. Этот принцип в технике называют черным ящиком. Либо части, которые ведут нас от входа к выходу, неизвестны, либо они не важны.

Как сделать блок-схему

Блок-схемы сделаны аналогично блок-схемам. Вы захотите создать блоки, часто представленные прямоугольными формами, которые представляют важные точки интереса в системе от ввода до вывода. Линии, соединяющие блоки, покажут взаимосвязь между этими компонентами.

В SmartDraw вам следует начать с шаблона блок-схемы, к которому уже прикреплена соответствующая библиотека форм блок-схем. Добавлять, перемещать и удалять фигуры легко всего несколькими нажатиями клавиш или перетаскиванием.Инструмент блок-диаграммы SmartDraw поможет построить вашу диаграмму автоматически.

Символы, используемые в блок-схемах

В блок-диаграммах используются самые простые геометрические фигуры: прямоугольники и круги. Основные части и функции представлены блоками, соединенными прямыми и сегментными линиями, иллюстрирующими отношения.

Когда блок-схемы используются в электротехнике, стрелки, соединяющие компоненты, представляют направление прохождения сигнала через систему.

Все, что представляет конкретный блок, должно быть написано внутри этого блока.

Блок-схема также может быть нарисована более подробно, если этого требует анализ. Не стесняйтесь добавлять столько деталей, сколько хотите, используя более конкретные символы электрических схем.

Блок-схема: передовой опыт

  • Определите систему. Определите систему для иллюстрации. Определите компоненты, входы и выходы.
  • Создайте и назовите диаграмму. Добавьте символ для каждого компонента системы, соединив их стрелками, чтобы указать поток. Кроме того, пометьте каждый блок, чтобы его было легко идентифицировать.
  • Укажите ввод и вывод. Пометьте вход, который активирует блок, и пометьте выход, который завершает блок.
  • Проверить точность. Проконсультируйтесь со всеми заинтересованными сторонами, чтобы проверить точность.

Примеры блок-схем

Лучший способ понять блок-схемы — посмотреть на несколько примеров блок-схем.

Нажмите на любую из этих блок-схем, включенных в SmartDraw, и отредактируйте их:

Просмотрите всю коллекцию примеров и шаблонов блок-схем SmartDraw

%PDF-1.4 % 4 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 4 102 0000000016 00000 н 0000002433 00000 н 0000002810 00000 н 0000004039 00000 н 0000010777 00000 н 0000017165 00000 н 0000018102 00000 н 0000018535 00000 н 0000019819 00000 н 0000020540 00000 н 0000020758 00000 н 0000023263 00000 н 0000024768 00000 н 0000025124 00000 н 0000025427 00000 н 0000025641 00000 н 0000026397 00000 н 0000027629 00000 н 0000027812 00000 н 0000028000 00000 н 0000028206 00000 н 0000028614 00000 н 0000028780 00000 н 0000029382 00000 н 0000029737 00000 н 0000030768 00000 н 0000031434 00000 н 0000031808 00000 н 0000031982 00000 н 0000032225 00000 н 0000032590 00000 н 0000032991 00000 н 0000033356 00000 н 0000033667 00000 н 0000033863 00000 н 0000034540 00000 н 0000034710 00000 н 0000035607 00000 н 0000035941 00000 н 0000036214 00000 н 0000037105 00000 н 0000037441 00000 н 0000038606 00000 н 0000038965 00000 н 0000039132 00000 н 0000039887 00000 н 0000040140 00000 н 0000040678 00000 н 0000041561 00000 н 0000042200 00000 н 0000042553 00000 н 0000043153 00000 н 0000043726 00000 н 0000043994 00000 н 0000044873 00000 н 0000045464 00000 н 0000046036 00000 н 0000046738 00000 н 0000047257 00000 н 0000048060 00000 н 0000048643 00000 н 0000050794 00000 н 0000051413 00000 н 0000051832 00000 н 0000052567 00000 н 0000053338 00000 н 0000054039 00000 н 0000054613 00000 н 0000055164 00000 н 0000056053 00000 н 0000056222 00000 н 0000057044 00000 н 0000058093 00000 н 0000058766 00000 н 0000059646 00000 н 0000060348 00000 н 0000060882 00000 н 0000061266 00000 н 0000061586 00000 н 0000062007 00000 н 0000062383 00000 н 0000063119 00000 н 0000063857 00000 н 0000064522 00000 н 0000064917 00000 н 0000065907 00000 н 0000065956 00000 н 0000066915 00000 н 0000067021 00000 н 0000067120 00000 н 0000067251 00000 н 0000067718 00000 н 0000068324 00000 н 0000068610 00000 н 0000068813 00000 н 0000069076 00000 н 0000069161 00000 н 0000082492 00000 н 0000082748 00000 н 0000108547 00000 н 0000108797 00000 н 0000002493 00000 н трейлер]>> startxref 0 %%EOF 5 0 объект > эндообъект 105 0 объект >поток xc«Hf`$^ƀ Á P`irL¼`

Логическая схема Friden EC-130 с четырьмя счетчиками

Логическая схема для версии калькулятора EC-130 с четырьмя счетчиками
Осень 1964 г.

Это блок-схема на логическом уровне для версии Фридена с четырьмя счетчиками. первый электронный калькулятор, Фриден ЕС-130.Версия EC-130 с четырьмя счетчиками была ранней внедрение, с начальным производством калькуляторов EC-130 содержит четыре 5-битных счетчика. Изменение дизайна в средней части 1965 года привело к усовершенствованию логики, устранившей B, упрощая машину и снижая стоимость производства. Переход к архитектуре с тремя счетчиками начался с EC-130. с серийным номером 8500. То Также доступна логическая схема EC-130 с тремя счетчиками.

В этом документе нет даты, но учитывая, что этот логическая схема, по-видимому, была сгенерирована как документ «как построено» на базе серийного калькулятора Friden EC-130 с серийным номер 1016, кажется вероятным, что он когда-то был создан осенью 1964 года.

Логическая блок-схема включает в себя все логические элементы калькулятора на уровне ворот и триггеров. Схема включает только логику схемы, расположенные на съемных печатных платах, и не включают в себя источник питания, сведения о драйвере записи и усилителе чтения для линия задержки, а также детали аспектов привода ЭЛТ и отклонения схема. Подробности этих цепей можно найти в Руководстве по обслуживанию.

Учитывая, что логика EC-130 полностью реализована на дискретных компонентах схема использует необычную символику и номенклатуру для обозначения логические элементы.Генерал логической функцией является логический элемент ИЛИ, который показан на схеме в виде прямоугольника. с буквой «О» вверху по центру. Коробки с буквой «I» вверху по центру инверторы. Коробки с обозначением «А» являются воротами И, а коробки с «ЭФ» — схемы транзисторного эмиттерного повторителя, используемые на выходе вентилей, чтобы обеспечить более высокую пропускную способность для вентилей, которым требуется для управления многими другими входами ворот. Ящики, разделенные пополам горизонтальная линия представляет шлепанцы. Некоторые шлепанцы имеют обозначение «EF». на своих выходах, указывая на то, что выходы используют эмиттерный повторитель для обеспечить более высокий уровень разветвления для управления другой логикой.Другие маленькие коробки с ромбовидными символами на входах называются воротами переменного тока, которые работают на логическом уровне переходы относительно высокого или низкого состояния. Логический дизайн хорошо описано в Руководство по обслуживанию EC-130, с дополнительной информацией в Руководство по полевому обслуживанию EC-130.

Эту схему можно использовать вместе с четырьмя счетчиками. Главный проектный документ Friden 130 (MDD, также называемая компьютерной распечаткой) для определения фактического компоненты, используемые для каждого логического элемента.

Любое распространение данного документа в печатном или электронном виде должен содержать водяной знак, указывающий на его источник как Музей Старого Калькулятора.Спасибо.

Блок-схема расширенных функций (EFFBD)

Блок-схема расширенных функций (EFFBD)

 

Вариант традиционного представления FFBD, EFFBD и его родственная диаграмма активности SysML являются наиболее полными представлениями поведения. Являясь частью набора представлений поведенческой (логической архитектуры), они однозначно представляют поток управления посредством упорядочивания функций и конструкций, а также взаимодействия данных, наложенных друг на друга для представления более полной картины. EFFBD также отображают ресурсы — третий критический аспект поведения исполняемого файла.

 

EFFBD доступен для элементов класса Function (а также любых других подклассов ProcessingUnit).

 

 

При горизонтальном расположении поток управления слева направо. Прямоугольные узлы представляют функции. Круговые узлы и ветвящиеся структуры представляют управляющие конструкции — строительные блоки поведения.Когда функция завершает выполнение, поток управления переходит по ответвлениям к следующей функции или управляющей конструкции. Каждая конструкция имеет точное определение, предписывающее, как будет передаваться управление внутри конструкции и когда закончится сама конструкция. Эта комбинация полностью исполняется (а не только анимируется) COREsim.

 

CORE поддерживает стандартные иерархические функции логических архитектур. Когда декомпозиция элемента задана, значок, представляющий этот элемент, имеет черный прямоугольник в верхнем левом углу в качестве визуальной подсказки.

 

Прямоугольники со скругленными углами на EFFBD представляют элементы или аспекты поведения, связанные с взаимодействием с данными. В то время как большинство поведенческих представлений фокусируются либо на элементе управления, либо на данных, EFFBD и диаграмма деятельности представляют и то, и другое, чтобы обеспечить полный контекст и понимание. EFFBD четко различает две основные роли, которые играют предметы:

  • Триггеры — управляют выполнением функции по их наличию или отсутствию. Триггеры могут быть простыми сигналами или реальными объектами.Обозначение происходит не от самого элемента, а из отношения между элементом и функцией (элемент может быть входом для одной функции и триггером для другой функции). Элементы, запускающие функцию, отмечены двунаправленной стрелкой, указывающей на функцию. Элементы, показанные на зеленом фоне, являются триггерами для одной или нескольких функций в модели системы (не только на этой диаграмме).
  • Хранилища данных — ввод или вывод функции без последствий для управления. Хранилища данных показаны однонаправленной стрелкой, соединяющей функции, которые они вводят. Элементы, которые являются чистыми хранилищами данных во всей модели системы, по умолчанию отображаются на сером фоне, что позволяет их легко отличить. Их также можно отключить, чтобы лучше сосредоточиться на запуске данных и их эффекте последовательности.

 

 

Триггер и вход?

Нет необходимости подключать элемент к функции как к триггеру, так и к хранилищу данных.Неявно подразумевается, что триггер также является входом в функцию.

 

Ресурсы также дополнительно отображаются на EFFBD. Ресурсы обведены двойной рамкой, чтобы их было легче различить. Ресурсы могут быть связаны с функциями тремя различными способами:

  • Потребление — ресурсы, которые потребляются во время выполнения функции (например, электроэнергия), обозначаются полукругом на ресурсе и стрелкой, указывающей поток ресурсов в соответствующую функцию.
  • Продукция — ресурсы, которые производятся во время выполнения функции (опять же, электроэнергия или, возможно, пресная вода), обозначаются полукругом на функции и стрелкой, указывающей поток в ресурс.
  • Захваты — ресурсы, которые используются во время выполнения функции, а затем высвобождаются (например, человек-оператор, ответственный за наблюдение за задачей)

 

Функция начинает выполнение, когда она получила все свои триггеры и необходимые ресурсы были получены.Если поток управления достиг функции, но либо триггеры, либо ресурсы недоступны, говорят, что функция включена, но ожидает. Очевидно, что это оказывает заметное влияние на последовательность и синхронизацию поведения, а также на общую производительность (насколько быстро завершается процесс) и на то, может ли он вообще завершиться из-за активных блокировок и взаимоблокировок.

 

Особым аспектом представлений CORE FFBD и EFFBD являются ссылочные узлы.Ссылочные узлы отражают контекст, непосредственно окружающий это поведение. Функция, показанная в сером прямоугольнике с прерывистой рамкой на левом краю, представляет собой последнюю функцию, которая должна быть завершена перед началом этой декомпозиции (источник потока управления). Функция, показанная в сером поле с прерывистой рамкой на правом краю, представляет собой следующую функцию, которая будет включена после завершения этой декомпозиции (приемник потока управления). Когда нет предыдущей или следующей функции, поля просто помечены «Ref». Когда функция появляется в модели системы несколько раз или когда предыдущая/следующая конструкция сложна, ссылочные узлы могут начать разветвляться, показывая все пути в декомпозицию данной функции и из нее.Эти эталонные узлы автоматически вычисляются и обновляются CORE. Таким образом, опорные узлы предоставляют очень ценную контекстную информацию.

 

 

При ветвлении опорных узлов всегда имеется равное количество ветвей на источнике и приемнике диаграммы. Эти ветви соответствуют — если вы войдете в декомпозицию по первой ветви слева, вы выйдете по первой ветви справа и так далее.

Варианты схемы

В дополнение к параметрам классической диаграммы, настройки диаграммы EFFBD включают:

  • Показать опорные узлы — определяет, должны ли опорные узлы вычисляться и отображаться в начале и в конце потока. Ссылочные узлы указывают источник и приемник потока управления (какая функция завершена непосредственно перед началом этого потока и какая функция будет активирована после завершения этого потока).

  • Показать узлы данных — определяет, будут ли отображаться хранилища данных по умолчанию. В случаях, когда имеется большой объем потока данных, может быть полезно скрыть хранилища данных, чтобы сосредоточить внимание на инициировании данных.

  • Показать узлы ресурсов — определяет, будут ли отображаться узлы ресурсов по умолчанию. Узлы ресурсов отражают производство, потребление и захват необходимых ресурсов во время выполнения функции.

  • Использовать компактное размещение — управляет интервалом по умолчанию между ветвями на диаграмме.Если включено компактное размещение, дополнительное пространство для узлов элементов не резервируется. Для диаграмм с большим количеством узлов данных отключение компактного размещения упростит макет диаграммы.

Палитра диаграмм

Вкладки конструкций и ключевых сущностей позволяют быстро разработать диаграмму EFFBD, а вкладка всех сущностей позволяет связать элементы диаграммы с остальной частью определения вашей системы.

Команды меню диаграммы

Советы и рекомендации

  • Двойной щелчок по конструкциям — это ярлык для редактирования их конкретных свойств.Двойной щелчок по ветке позволяет редактировать аннотацию ветки. Двойной щелчок по итерации или репликации позволяет указать соответствующий набор доменов. Двойной щелчок по элементу управления — это быстрый способ добавить ветвь к параллельной конструкции или конструкции выбора.

  • Чтобы ввести многострочную аннотацию для ответвления или цикла, укажите разрывы строк с помощью одной обратной косой черты «\». Если требуется обратная косая черта, введите двойную обратную косую черту «\\».

  • При использовании команд для управления диаграммой (или при двойном щелчке конструкции на палитре для быстрой вставки) выбор ветви будет вставлен в конец ветви.Чтобы вставить перед конструкцией, выберите эту конструкцию.

  • При использовании перетаскивания для управления диаграммой удаление узла или конструкции на фоне добавляет объект в конец основной ветви. Отбрасывание его на ветку вставляет в определенную позицию на ветке.

  • Вы можете использовать перетаскивание для быстрого перемещения узлов и позиций конструкций, перераспределения в другую ветвь и т. д. Если для перетаскивания используется правая кнопка мыши, просто выберите «переместить» при перетаскивании конструкции.Если вы используете левую кнопку мыши, отпустите клавишу управления после того, как вы начали операцию перетаскивания. Знак «плюс», указывающий на операцию копирования, исчезнет, ​​и вместо этого будет выполнена операция перемещения.

  • После того как вы установили элемент на диаграмме в качестве входа, выхода или триггера, вы можете перетащить этот узел элемента на функциональный узел на диаграмме, чтобы быстро установить отношения данных.

  • При перестановке значков на диаграмме сначала размещайте функциональные узлы.По умолчанию элементы располагаются относительно соответствующих им функций, поэтому элементы могут смещаться при перемещении функций.

  • Вложенная логика используется при определении цвета конструкций. Таким образом, установка цветовой схемы для параллельной конструкции влияет на все конструкции в этой конструкции, которые настроены на использование цветовой схемы по умолчанию. Это позволяет быстро применять цветовые схемы к вложенным конструкциям.

  • EFFBD традиционно не позволяет использовать графические изображения вместо геометрических значков. По этой причине вы можете добиться большого эффекта, если будете выборочно использовать изображения, отражающие движение и движение, чтобы выделить важный аспект. Вы также можете часто использовать графические изображения для лучшего представления ресурсов.

  • По умолчанию значок функции отображает компонент, которому назначена функция, в нижней строке. Сохранение этого представления дополняет логическую архитектуру физическим распределением.

  • Хотя большинство пользователей думают о перетаскивании объектов из палитры на диаграмму, вы также можете перетаскивать объекты из диаграммы на элементы палитры, чтобы установить связи.Это особенно полезно при распределении функций. Щелкните, удерживая клавишу Shift, чтобы выбрать интересующие функции, а затем перетащите их на исполняемый компонент на вкладке «Все объекты», чтобы выделить несколько функций одновременно.

 

Зачем нужна блок-схема надежности?

Подтверждение статусов активов

Разработка RBD также дает возможность подтвердить, что все активы, необходимые для правильной работы процесса, присутствуют, функционируют и соответствуют всем рекомендациям, установленным любыми применимыми руководящими органами. Этот актив все еще там? Когда последний раз оперировали? Был ли он изменен в какой-то момент, чтобы отреагировать на чрезвычайную ситуацию? Были ли сделаны исполнительные чертежи модификаций? Был ли актив сертифицирован или протестирован в соответствии с требованиями? Был ли объект разворован на части, чтобы поддерживать на месте другой актив? Был ли актив законсервирован на практике, но не идентифицирован как таковой в CMMS? Как текущее состояние актива ограничивает производительность системы в целом?

Подтверждение эксплуатационных ограничений и требований

Некоторые активы, если они выйдут из строя, не повлияют на производительность завода.Другие могут привести к длительному сокращению производственных мощностей, но завод будет продолжать работать. Третьи могут вызвать немедленную остановку установки. И все же другие активы могут, по усмотрению оператора, находиться в неисправном состоянии в течение определенного периода времени, прежде чем это вообще повлияет на производство. Одним из преимуществ разработки RBD является учет и формализация этих ограничений и операционных вариантов. Хотя выход из строя актива может не влиять напрямую на производство, руководящий орган может установить ограничение на то, как долго этот актив может быть недоступен во время эксплуатации.Также могут быть определены обходные пути и подтверждены их влияние на процесс, последствия для безопасности и уровень операционного риска.

Идентификация промежутков / элементы парковки

Один из невоспетых героев, заключающихся в том, чтобы заманить в ловушку ваших специалистов и экспертов в одной комнате на неделю для обсуждения заводских процессов во время проверки блок-схемы надежности, — это определение других возможностей для улучшения и использование этих возможностей на «стоянке». список, чтобы продолжить позже.Хорошим примером является понимание того, что совместно используемое оборудование не обслуживалось в недавнем прошлом, потому что каждая сторона считала, что другая сторона несет ответственность за его обслуживание. Другим примером является поиск пробелов в том, как организация отреагировала, или планирует реагировать, или (пока) не планировала реагировать в случае выхода из строя каждого актива, включенного в анализ.

Развитие отношений

Нередки случаи, когда организации усложняются, чтобы разделить функции и создать группы людей, обладающих высокой квалификацией и свободно справляющихся с задачами, стоящими перед их конкретной частью производственного процесса.Привлечение ресурсов из нескольких отделов для участия в разработке блок-схемы надежности обеспечивает общую основу для обмена знаниями, опытом и точками зрения в контексте общего результата. Поскольку даже самый интровертный член команды будет призван поделиться своей точкой зрения с командой, упражнение по разработке RBD — отличная возможность для коллег, которые редко пересекаются или могут использовать навыки друг друга и укреплять связи между отделами.

Функциональная блок-схема – обзор

VII.E Пассивное электрооптическое формирование изображений и радиометрия

В связи с важностью этой функции для многочисленных миссий по дистанционному зондированию Земли в следующем разделе приводится подробная информация о технической работе датчиков, таких как Landsat, CZCS, SeaWiFS, ОСТС и МОДИС.

Спутниковое дистанционное зондирование измеряет восходящую радиацию от земной сцены, чтобы быстро нанести на карту облака, землю и особенности океана. Датчики работают как с низкоорбитальных (НОО) платформ, которые совершают кругосветное путешествие примерно за 100 минут, так и с геостационарных околоземных (ГЕО) платформ, которые неподвижны относительно земной поверхности.Платформы GEO вращаются на высоте 35 750 км над экватором, где скорость вращения соответствует скорости вращения Земли.

Пассивные электрооптические датчики работают преимущественно в видимом (VIS) и тепловом диапазонах электромагнитного спектра (рис. 19). Как правило, работа в видимом диапазоне ограничивается освещенными солнечным светом сценами, в то время как работа в средневолновом ИК-диапазоне (MWIR) и длинноволновом ИК-диапазоне (LWIR) может происходить как для освещенных солнцем, так и для ночных (темных) сцен. Однако работа MWIR может быть проблематичной в дневное время, поскольку отраженное от сцены солнечное излучение в диапазоне от 3 до 5 мкм неотличимо от естественного излучения сцены на тех же длинах волн.

РИСУНОК 19. Пассивные электрооптические датчики, работающие в диапазоне от VIS до LWIR.

Функциональная блок-схема, показанная на рис. 20, иллюстрирует основные узлы типичного датчика. Излучение, отраженное или испущенное от земли и атмосферы в апертуру, разделяется на спектральные «полосы» прибором спектрального разделения и регистрируется в фокусе оптической сборки. Как правило, излучение MWIR и LWIR (с относительно низкой энергией фотонов) должно обнаруживаться детекторами с криогенным охлаждением.Это охлаждение выполняется потому, что случайное тепловое возбуждение в материале фотонного детектора при номинальных температурах создает шум электрического тока, который маскирует фотонные сигналы. Охлаждение показано в качестве дополнительной функции под блоком фокальной плоскости на рис. 20. Охлаждения можно избежать при длинноволновом обнаружении, используя прямое тепловое обнаружение, такое как болометрия. Такое обнаружение обеспечивает достаточную тепловую чувствительность для удовлетворения некоторых требований. Например, орбитальный аппарат НАСА «Марс 2001» оснащен датчиком изображения теплового излучения (THEMIS), в котором используются усовершенствованные неохлаждаемые кремниевые микроболометры, работающие в диапазоне LWIR, и в котором отсутствует функция криоохлаждения.Выход детектора обрабатывается и передается через функцию электроники в финальном блоке.

РИСУНОК 20. Функциональная блок-схема пассивного электрооптического датчика.

Как показано на рис. 21, атмосфера пропускает излучение в «окнах» в видимом/ИК-диапазоне с поверхности на спутник (а также из космоса на землю), а также блокирует свет в некоторых регионах. Работа датчика в окне позволяет получать изображения поверхности (что представляет наибольший интерес для этой статьи), в то время как работа в областях, где коэффициент пропускания быстро меняется в зависимости от длины волны (например,г., около 7 и 15 мкм) позволяет датчику измерять излучение с различных глубин в атмосфере для оценки вертикального профиля температуры атмосферы. Примером может служить MODIS, который имеет 14 «зондирующих» полос, расположенных по краям окна CO 2 , и 22 «визуализирующих» полосы, расположенных внутри окон. Когда спектральные требования требуют «гиперспектральных» возможностей, требующих сотен или тысяч спектральных диапазонов, таких как идентификация химических веществ, сельскохозяйственных культур или полезных ископаемых, движущими дифференциациями, которые выдвигают дизайн за рамки типичных формирователей изображения, являются требования к спектральному разделению и обработке данных датчика.

РИСУНОК 21. Коэффициент пропускания атмосферы в зависимости от длины волны определяет область применения пассивного электрооптического датчика для визуализации или зондирования. Спецификация сенсора — самая сложная начальная задача при проектировании сенсора. Необходимо прямое взаимодействие с пользователем данных, а требования к измерениям должны быть переведены в инженерную терминологию для определения датчика. Частота временных повторов влияет на параметры орбиты системы. Пространственное разрешение и охват влияют на характер оптической системы, а также на общий размер и массу сенсора.Спектральные характеристики влияют на отношение сигнал/шум (SNR), а радиометрический динамический диапазон и чувствительность также имеют прямое отношение к SNR. Более того, ни одна из характеристик датчика, таких как оптическая конфигурация, фокусное расстояние, диаметр апертуры, размер детектора и разделение или спектральный характер, не является независимой от других. Вместо этого все эти конструктивные параметры взаимозависимы, что еще больше усложняет оптимизацию конструкции.

На рис. 22 показано одно из основных соображений конструкции: конфигурация сканирования датчика.Этот выбор влияет на детальную конструкцию датчика многогранно, что иллюстрирует взаимозависимость различных параметров конструкции. Примеры каждого из вариантов, показанных на рис. 22, содержатся в таблице IV, в которой перечислены параметры нескольких применений приборов дистанционного зондирования.

РИСУНОК 22. Влияние метода сканирования на выбор оптической конструкции.

ТАБЛИЦА IV. Основная операционные или Планируемая визуализация радиометры

Датчик Orbit Temporal повторно Пространственных Спектральный радиометрических (биты)
ПОЕСА AVHRR Полярный 833 км (рабочий) Дважды в день 2330-км полоса, 1.1-км ГИФОВ Шесть диапазонов; VIS, NIR, SWIR, MWIR, TIR 10
Морской WiFS Полярный 705 км (рабочий) Суточный 2330-км полоса обзора, 1,1-км18 Eights19 GIFOV 90-19 GIFOV VIS и NIR 10
Landsat ETM+ Polar 705 км (эксплуатация) 16 дней 185-км полоса, 1/4 акра 9118 GIFOV (30 м; 30 м) Pan, VIS, NIR, SWIR, TIR 8
EOS MODIS Полярный 705 км (рабочий) Два раза в день 36 полос; VIS, NIR, SWIR, MWIR, TIR 12
NPOESS VIIRS Полярные 833 км (запуск 2005) Дважды в день 3000-км Swath, 400 м до 1 км Gifov 20 ; VIS, NIR, SWIR, MWIR, TIR 12
Марс THEMIS Марс 400 км (запуск 2001 г. ) 100-метровый GIFOV 9 9; VIS, SWIR, TIR 8
NASA NMP GIFTS Geo 35 750 км (запуск 2004 г.) 15 мин. VIS, MWIR, FIR 14

AVHRR является примером последовательного устройства формирования изображений с перекрестными путями.Один детектор в каждой спектральной полосе сканирует землю по мере того, как космический корабль движется по траектории. Сканирующее зеркало обеспечивает поперечное движение, как показано на рис. 22, а светоделители в оптической системе разделяют каждую спектральную полосу на плоскость изображения оптики, где расположен один фоточувствительный детектор. Это самый простой вариант сканирования, предпочтительный для AVHRR отчасти потому, что этот датчик был разработан в середине 1970-х годов, до того, как технология матрицы фокальной плоскости детектора развилась до такой степени, что можно было легко изготовить несколько фокальных плоскостей детектора. Ключевым ограничением этого подхода является быстрое поперечное сканирование, необходимое для захвата полной полосы обзора за время, необходимое спутнику для перемещения на расстояние, равное одному геометрическому мгновенному полю зрения (GIFOV) по направлению движения. Для AVHRR с надиром GIFOV 1,1 км сканирование должно охватывать 2330 км примерно за 160 мкс. Это означает, что каждый из 2330 образцов, взятых во время сканирования, может интегрировать сигнал всего около 70 мкс. Датчик SeaWiFS — еще один пример последовательного перекрестного сканирования. В нем используется вращающийся телескоп, а не вращающееся зеркало сканирования, используемое AVHRR, для ограничения эффектов оптического рассеянного света в видимом и ближнем ИК-диапазонах.В противном случае это значительно ухудшило бы определение относительно темной отражательной способности океана. Более продвинутая технология фокальной плоскости, доступная в начале 1990-х годов, позволила заполнить каждую спектральную полосу четырьмя детекторами, работающими в режиме временной задержки и интеграции (TDI). Хотя у каждого детектора по-прежнему есть только около 70 мкс для сбора энергии в каждом образце земной сцены, сигналы от каждого из четырех детекторов можно суммировать, чтобы улучшить отношение сигнал-шум (SNR) в два раза.

Если сбор сигналов от схемы с последовательным перекрестным сканированием не может удовлетворить требованиям SNR, можно рассмотреть возможность параллельного сканирования с перекрестным сканированием.Здесь каждая спектральная полоса заполняется набором детекторов, расположенных вниз по дорожке и сканирующихся поперек дорожки медленнее, чем это было бы необходимо, если бы использовался только один детектор на полосу. В этом случае более медленное сканирование увеличивает время на выборку, тем самым еще больше увеличивая SNR, особенно если каждый из детекторов, показанных на диаграмме, был реализован с несколькими детекторами, работающими в режиме TDI, как для SeaWiFS. Landsat 7 ETM+ и MODIS являются примерами датчиков, использующих конфигурацию параллельного поперечного сканирования. Принципиальным преимуществом этого подхода сканирования с современной технологией фокальной плоскости является возможность сбалансировать требования к характеристикам радиометрического и пространственного разрешения, чтобы размер оптической апертуры можно было выбирать на основе требований к пространственному разрешению, что обычно минимизирует диаметр оптической апертуры и снижает массу и объем датчика. и стоимость.

Метод метелки, также показанный на рис. 22, используется THEMIS. В нем отсутствует сканирующее зеркало, поскольку фокальная плоскость простирается по всей полосе обзора, а спутник работает на орбите высотой 400 км для обеспечения сбора сигналов.Этот подход к сканированию еще больше увеличивает продолжительность каждого образца, обычно приводя к тому, что оптика управляется исключительно требованиями пространственного разрешения. Наконец, метод массива площадей, показанный в крайнем правом углу рис. 22, представлен демонстрационной системой технологии геостационарного спектрометра с преобразованием Фурье (GIFTS) NASA Earth Orbiter-3 (EO-3) программы «Новое тысячелетие» (NMP), запланированной на 2004 г. запуск. Этот датчик GEO будет стационарным относительно земной сцены, и, следовательно, матрица зон наблюдения обеспечивает максимальное отношение сигнал-шум, позволяя устанавливать интеграцию сигнала по продолжительности времени, в течение которого пользователь хочет «смотреть» на конкретную область глобальной сцены ниже уровня земли. космический корабль.

1.A: Приложение – Условные обозначения ВЧ и СВЧ цепей

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  1. 1.A.1 Символы элементов и цепей
  2. 1.A.2 Источники
  3. 1.A.3 Диоды
  4. 1.A.4 Биполярный переходной транзистор
  5. 1.A.5 Полевой транзистор с переходом
  6. 1.A.6 Полевой транзистор металл-оксид-полупроводник

В этом приложении перечислены символы, обычно используемые в радиочастотных и микроволновых цепях. Символы взяты из стандарта IEEE 315-1975 [6]. Вплоть до 1970-х годов IEEE активно устанавливал стандартные символы для всех областей электротехники и, в частности, символы принципиальных схем для использования с микроволновыми цепями. С тех пор поставщики инструментов автоматизированного проектирования микроволнового излучения разработали свои собственные символы, но очень часто поставщик склонен использовать символы, аналогичные тем, которые используются другими поставщиками.Однако есть различия, и в результате не было достигнуто консенсуса по принятию более современного стандарта для микроволновых символов. То, что представлено в этой главе, соответствует более раннему стандарту IEEE, где это возможно, и для компонентов, не входящих в стандарт, была предпринята попытка выбрать символы, которые обычно используются в технических документах.

1.A.1 Символы элементов и цепей

Таблица \(\PageIndex{1}\): стандартные квалифицирующие свойства IEEE добавлены к символам схемы для идентификации определенного свойства.

Компонент Символ Альтернативный
Аналого-цифровой преобразователь
Аттенюатор, фиксированный
Аттенюатор сбалансированный
Аттенюатор, несбалансированный
Аттенюатор, регулируемый
Аттенюатор, бесступенчатый
Аттенюатор, ступенчатый
Усилитель
Антенна общая
Антенна сбалансированная
Антенна дипольная
Антенна, петля
Балун
Балун с коаксиальной линией и дипольной антенной
Конденсатор обычный
Конденсатор, поляризованный
Конденсатор переменный
Конденсатор нелинейный
Конденсатор, экранированный
Циркуляционный насос
Коаксиальный кабель
Токопроводящая дорожка
Соединитель, гнездо
Соединитель, вилка
Контакт, фиксированный
Контакт, замкнутый
Контакт, разомкнутый
Задержка
Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)
Элемент линейный (* заменяется обозначением)
Наземный, общий
Земля, шасси
Муфта
Фильтр, полосовой фильтр (BPF)
Фильтр, фильтр нижних частот (ФНЧ)
Фильтр, фильтр верхних частот (HPF)
Фильтр, полосовой заграждающий фильтр (BSF)
Изолятор
Катушка индуктивности, общая
Катушка индуктивности с магнитным сердечником
Развязка
Соединение путей
Сеть, линейная (*заменяется обозначением)
Открыть
Фазовращатель
Пьезоэлектрический резонатор
Порт
Делитель мощности
Радиосвязь
Радиосвязь с антеннами
Выпрямитель
Резистор, общий
Резистор переменный
Резистор нелинейный
Резистор с открытым контуром
Резистор с коротким замыканием
Экран
Короткий, подвижный
Источник, переменный ток
Источник, DC
Переключатель многопозиционный
Тест, точка
Трансформатор
Трансформатор с магнитным сердечником
Трансформатор с центральным отводом
Триакс
Твинакс
Twinax с экраном, показывающим подключение
Twinax с заземленным экраном
Короткий
Провод
Провода, подключенные
Провода несоединенные, пересекающиеся

Таблица \(\PageIndex{2}\): Стандартные схематические символы радиочастотных и микроволновых компонентов. {2}\)Используйте символ общего диода, если нет необходимости показывать внутреннюю область.)

Таблица \(\PageIndex{4}\)

1.A.4 Биполярный переходной транзистор

Стандартные схематические символы IEEE

для транзисторов с биполярным переходом (BJT и HBT) [6] и обычно используемые символы в схемах [7]. Буквами обозначены выводы: Б (база), С (коллектор), Э (эмиттер).

Транзистор Символ IEEE Обычно используемый символ
БДТ, п-н-п
BJT, npn

Таблица \(\PageIndex{5}\)

1.

A.5 Переходной полевой транзистор
Транзистор Символ IEEE Обычно используемый символ
полевой транзистор, pJFET
FET, nJFET, MESFET, HEMT

Таблица \(\PageIndex{6}\): Стандартные схемные символы IEEE для полевых транзисторов с переходом (MESFET, HEMT, JFET) [6] и символы, более часто используемые в схемах.Буквами обозначены клеммы: Г (затвор), Д (сток), С (исток).

1.A.6 Полевой транзистор металл-оксид-полупроводник

Таблица \(\PageIndex{7}\): Стандартные условные обозначения IEEE для MOSFET-транзисторов [6] и обозначения, более часто используемые в схемах [7]. Символы MOSFET предназначены для транзисторов в режимах улучшения и истощения. Буквами обозначены клеммы: Г (затвор), Д (слив), С (исток), У (налив). Показаны четырехполюсные и трехполюсные общие символы. Общий символ с тремя выводами чаще всего используется, когда основная часть подключена к самому отрицательному соединению в цепи, а символ pMOSFET используется, когда основная часть подключена к \ (V_ {DD} \) (наиболее положительное соединение) .Массовое соединение часто не показывают, так как предполагается, что оно подключено к точке с самым отрицательным напряжением.

.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.