30 Апр

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА МОДУЛЬНЫХ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

Предлагаемая вниманию статья является логическим продолжением концепции построения модульных многофункциональных систем[8], основана на ее частных теоретических [7]аспектах и практических [6]реализациях. Для однозначного понимания концепции построения многозадачных систем на базе функциональных модулей следует произвести определение свойств, как самой системы, так и ее модулей. Здесь будет проведена попытка выделения особых свойств, присущих только модульной многофункциональной системе относительно свойств остальных модульных систем.

Основные свойства модульных систем

Определение свойствлюбых объектов всегда подчиняются определенным правилам. Обозначим основные из них для категории модульных систем.

  • свойствасистемыдолжны быть в полном соответствиис еёцелевым назначением;
  • определение свойств многофункциональных систем является не самоцелью, а одним из базовых принципов построения модульных многофункциональных систем.

Исходя из этих правил, определим и проанализируем как общие свойства всех модульных, так и частные свойства многофункциональных систем.

Многозадачность. Для попадания под категорию многофункциональности система должна быть многозадачной. Действительно, в узкоспециальных системах решается только одназадача, пусть даже глобальная, последовательно многоэтапная и/или многоканальная, но все-таки одна функциональная задача.Вэтом случае применима только заменяемость модулей. А в многофункциональных системах выполняется принцип многозадачности, т.е. одновременное решение определенного множества разнообразных функциональных задач. При этом применима как заменяемость модулей, если задача не меняется, так и замещаемость модулей в случае изменения задачи. Количество функциональных модулей системы определяется,в конечном итоге,количеством поставленных ей задач.

Изменяемость. Изменение функционального назначения системы легко производится за счет изменения ее аппаратной и/или программной конфигурации. В самом деле:

  • отключая хотя бы один функциональный модуль;
  • замещая хотя бы один функциональный модуль на модуль с другой выполняемой функцией;
  • изменяя программное обеспечение для функционального модуля,

мы изменяем функциональное назначение системы. Свойство изменяемости присуще только модульным многофункциональным системам.

Совместимостьявляетсяодним из основных свойств всех модульных систем. Она подразделяется на аппаратную и программную совместимости.

Аппаратная совместимостьмодулей и системы обусловленавнутрисистемнымисвязями – интерфейсами.Интерфейсы могут быть стандартными или оригинального построения, но в любом случае они должны обеспечивать подключение любого модуля ксистеме. Применение оригинальных интерфейсов нежелательно, но все же не исключено, если вызвано технической необходимостью.

Программная совместимость обеспечиваетсяпрограммами управления и информационного обмена между модулями и системой – драйверами.

Преемственность как свойство модульной многофункциональной системы является следствием аппаратно-программной совместимости. Способность системы использовать программное обеспечение и/или модули более ранних версий, или других аппаратных платформ обеспечивает преемственность. Совместимость версий программного обеспечения, а также совместимость модификаций модулей для одного или нескольких поколений модульных многофункциональных систем – одно из самых важных правил.

Автоподстройка системы под конкретную конфигурацию определяется ее автоматическим программным выбором драйверов для вновь интегрированныхв нее и автоматически или вручную идентифицированных функциональных модулей. Действительно, адаптация к системе вновь подключаемых модулей невозможна без проведения процедур распознавания этих модулей и обеспечения их программной совместимости с системой.

Основные свойства модулей

Системность.Модульность является следствием системности. Вне системы модульность нежизнеспособна.В самом деле, если модуль нормально функционирует без взаимодействия с другими устройствами, то, согласно определению системы[1, с. 184], он сам и является системой.

Однозадачность модуля. Каждый модуль ориентирован на решение только одной функциональной задачи. Наделение модуля дополнительными функциями для решения дополнительных задач превращает его в многофункциональное устройство.

Независимость модуля. Модули функционально независимы друг от друга. В этом случае исключение из системы одного или нескольких функциональных модулей не приводит к потере всей её работоспособности.

Заменяемость/замещаемость. По своему определению[7], модуль предполагает возможность легкойего подмены другим модулем. При этом модуль может быть заменен его полным аналогом, или замещен другим функциональным устройством, но с идентичным интерфейсом.В соответствии с этим:

  • заменяемостьмодуля на его полный аналог без изменения подстройки и без изменения свойствсистемы– является свойством всех модульных систем;
  • замещаемость модуля на любой другой модуль без изменения интерфейса, но с подстройкой и с изменением свойствсистемы – является свойством только многофункциональных модульных систем.

Адаптация.При простой замене модуля его полным аналогом не требуется никаких дополнительных мероприятий по введению его в систему, так как для системы такая подмена проходит незамеченной. А вот при замещении модулем с другим функциональным назначением потребуется адаптация к нему системы. Введение в систему нового функционального модуля требует изменения программного обеспечения,как для самой системы, так и выбор для модуля соответствующей программы управления и информационного обмена (драйвера).Адаптацияможет производиться как в ручном режиме, так и автоматически.

Идентификациямодуля также может производиться,как в ручном режиме, по определенным его признакам, так и автоматически. Для автоматической адаптации нового модуля в систему необходима его кодовая идентификация. Соответственно в модуле должен быть зашит его идентификационный номер, благодаря которому он будет распознан системой. При этом система должна выбрать для автоматически подключаемого модуля соответствующий драйвер и изменить конфигурацию программного обеспечения.

Основные свойствамногофункциональных модульных систем, как общие для всех модульных систем, так и частные свойства, присущие только многофункциональным модульным системам, проиллюстрированы на рисунке 1.

Рисунок 1. Свойства модульных систем

Выводы

Подводя итоги можно сделать следующие выводы:

  • многофункциональной модульной системе присущи все свойства модульных систем их модулей;
  • многофункциональная модульная системаобладает особыми, специфическими свойствами позволяющими выделить ее в отдельно обособленную категорию.

Разумеется, как многофункциональные, так и модульные системы вообще, можно наделить множеством дополнительных свойств, но в данном случае для понимания концепции их построения были выделены свойства, приведенные на рисунке 1. Однако авторы оставляют за собой право корректировать перечень свойствмногофункциональных модульных систем при возникновении такой необходимости.

Список литературы

  • Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. — М.: Высшая школа, 2000.
  • Гук М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия. СПб.: Издательство «Питер», 2000. – 816 c.
  • Ивченко В.Г. Конструирование и технология ЭВМ. Конспект лекций. — /Таганрог: ТГРУ, Кафедра конструирования электронных средств. – 2001.
  • Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры: Учебник для вузов под общ. ред. В.А. Шахнова. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. — 568 с: ил.
  • Приборно-модульные универсальные автоматизированные измерительные системы: Справочник / Под ред. В.А. Кузнецова. – М.: Радио и связь, 1993 – 304 с: ил.
  • Скляр А.В., Мережин Н.И. Модульная концепция в мультиметрах.—Межотраслевой институт «Наука и образование». Ежемесячный научный журнал№2 (9) / 2015, с. 44 – 47.
  • Скляр А.В., Мережин Н.И. Модульные многофункциональные системы. Модульный климатический мультиметр.  — Международный независимый институт Математики и Систем «МиС».Ежемесячный научный журнал№2 (13) / 2015, с. 28 31.
  • Скляр А.В., Мережин Н.И. Особенности построения модульных многофункциональных систем.Евразийский Союз Ученых (ЕСУ). Ежемесячный научный журнал №3 (12) / 2015,часть 5, с. 6 – 8.
    ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА МОДУЛЬНЫХ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ
    Written by: Скляр Андрей Вадимович, Мережин Николай Иванович
    Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
    Date Published: 03/29/2017
    Edition: ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.04.2015_04(13)
    Available in: Ebook