Розробка програмно-методичного комплексу для аналізу лінійних еквівалентних
схем в частотній області (для числа вузлів
Мета методу:
1. Складаємо (або вже маємо) еквів. схему.
Еквів. схема відображає: спосіб зв'язку елементів один з одним, фізична
суть окремих елементів, граф ж тільки - спосіб зв'язку.
Введемо правила побудови еквів. схем:
1) еквів. схема, як і граф, складається з безлічі гілок і вузлів.
Кожна гілка відноситься до одного з 5-ти можливих типів:
 
3) Кожній гілки відповідає Компонентне рівняння:
а.
dU
I = C *
dt
I, U - фазові змінні типу потоку та різниці потенціалів (напруги) у
даної гілки, С - ємність.
б.
dI
U = L *
dt
L - індуктивність
в.
U = R & I
R - опір
м.
U = f1 (V, t)
U - вектор фазових змінних,
t - час, в окремому випадку можливе U = const
д.
I = f2 (V, t)
U - вектор фазових мінливих,
I - м.б. I = const
Залежна гілку - гілка, параметр якої залежить від фазових змінних.
4) Кожному вузлу схеми відповідає певне значення фазової змінної
типу потенціалу, кожної гілки - значення змінних I і U, що фігурують в
компонентних рівняннях. З'єднання гілок один з одним (тобто утворення
вузлів) має відображати взаємодію елементів у системі. Виконання цього
умови забезпечує справедливість топологічних рівнянь для вузлів і
контурів.
Як фазових змінних потрібно вибирати такі величини, за допомогою яких
можна описувати стану фізичних систем у вигляді топологічних і компонентних
рівнянь.
У ЕОМ ця схема представляється в табличному вигляді на внутрішньому мовою.
Граф електричні. схем характеризується деякими так званими топологічними
мат-ріцамі, елементами яких є (1, 0, -1). За допомогою них можна написати
незалежну систему рівнянь відносно струмів і напруг гілок на
підставі законів Кірхгофа. З'єднання гілок з вузлами описуються матрицею
інціденціі А. Кількість її рядків дорівнює кількості вузлів L, а число стовпців - числу
гілок b. Кожен елемент матриці a (i, j):
м -1 - i-я гілку входить в j-й вузол,
a (i, j) = н 1 - i-я гілка виходить з j-го вузла,
о 0 - не з'єднана з j-м вузлом.
Легко бачити, що один рядок матриці лінійно залежить від усіх інших, її
звичайно виключають з матриці, і знов отриману матрицю називають матрицею вузлів
А. Закон Кірхгофа для струмів за допомогою цієї матриці можна записати у вигляді:
А * i = 0, де i - вектор, що складається з струмів гілок.
Для опису графа схеми використовують ще матриці головних перетинів і головних
контурів. Перетином називається будь-яке мінімальне безліч гілок, при видаленні
яких граф розпадається на 2 окремих подграфа. Головним називається перетин,
одна з гілок якого є ребро, а решта - хорди. Головним контуром
називається контур, що утворюється при підключенні хорди до дерева графа. Число
головних перетинів дорівнює кількості ребер, тобто L-1, а число головних контурів - числу
хорд m = (b-(L-1)). Матрицею головних перетинів П називається матриця розмірністю
(L-1) * b, рядки якої відповідають головним перетинах, а стовпці - гілкам
графа. Елементи матриці a (i, j) = 1, якщо j-я гілку входить в i-е перетин в
відповідно до напряму орієнтації для перетину; a (i, j) =- 1, якщо входить, але
проти орієнтації, і a (i, j) = 0, якщо не входить в розтин.
Закон Кірхгофа для струмів можна виразити за допомогою матриці головних перетинів.
Пi = 0
Матрицею головних контурів Г називається матриця розмірністю (b-(L-1)) * b, рядків
якої відповідають головним контурами, а стовпці - гілкам графа. Елемент цієї
матриці a (i, j) = 1, якщо j-я гілку входить в i-й контур відповідно до
напрямком обходу по контуру, -1, якщо гілку входить в контур проти
напрями обходу, і 0, якщо вітка не входить в контур.
Закон Кірхгофа для напруг виражається за допомогою матриці головних контурів в
вигляді:
Пі = 0
Маючи в своєму розпорядженні в матрицях П і Г спочатку стовпці, що відповідають гілкам-ребрах, а
потім стовпці, що відповідають гілкам-хорд, можна записати:
П = [E, ПХ] Г = [Гр, Е]
де ПХ містить стовпці, що відповідають хорд; матриця Гр - стовпці,
відповідні ребрах, а Е - одиничні матриці [розмірність матриці Е, що входить
у П, (L-1) * (L-1), а що входить в Г, (b-(L-1)) * (b-(L-1 ))].< br /> Матриці Гр і ПХ пов'язані наступним співвідношенням:
Гр =- Пxт, де т - знак транспонування матриці, або, позначаючи Гр = F, отримуємо
ПХ =- Fт.
Якщо для розрахунку електричної схеми за шукані змінні прийняти струми i і
напруги u гілок, то рівняння:
Ai = 0 або Пi = 0
Гu = 0 Гu = 0
спільно з компонентами рівнянь:
Fj (I, U, dI/dt, dU/dt, x, dX/dt, t) = 0
складуть повну систему рівнянь щодо 2b змінних.
Тобто повна система у загальному випадку являє собою набір звичайних
лінійних диференціальних рівнянь. (у випадку лінійних схем)
Число змінних і рівнянь можна зменшити в такий спосіб. Токи ребер Ip і
напруги хорд Ux можна виразити через струми хорд Ix і напруги ребер Up:
Ip = F * Ix Ux =-Fu
Якщо підставити ці рівняння в рівняння:
Fj (I, U, dI/dt, dU/dt, x, dX/dt, t) = 0
то число рівнянь і змінних можна зменшити до числа гілок b.
Позначення: L - число вершин (вузлів),
b - число гілок,
p - число ребер,
m-число хорд.
Для зв'язкового графа справедливі наступні відносини:
p = L - 1 m = b - (L-1)
хорда - ребро, не увійшло в дерево.
Оцінимо ефективність використання вищеописаних матриць опису схем з точки
зору розмірності, для ЕОМ це проблема економії пам'яті.
Нехай маємо: число вершин (вузлів) L = 500,
число гілок b = 1000.
Оцінимо розміри матриць:
Інцідентності:
L * b = 500 * 1000 = 500000
Головних перетинів:
(L-1) * b = p * b = 499 * 1000 = 499000
Головних контурів:
(b-(L-1)) * b = (bp) * b = (1000 - (500-1)) * 1000 = (1000-499) * 1000 = 501000
З вищенаведених нехитрих обчислень випливає, що для опису схеми вигідніше
використовувати матрицю головних перетинів.
2 - Еквів.схема перетвориться в програму вирішення лінійних диференціальних
рівнянь.
Для вирішення таких систем необхідно організувати іттераціонний процес, вирішуючи на
кожному кроці іттерацій систему лінійних рівнянь.
- Схема організації визначить. процесу:
- Введення вихідної інформації
- Трансляція вихідної інформації. Заповнення масивів відповідно до внутр.
формою подання даних
- Побудова матем. моделі схеми
- Рішення системи лінійних рівнянь
- Обробка і видача результатів
Завдання:
1. Отримати АЧХ, ФЧХ (АФЧХ) рішенням системи діфф. рівнянь
2. Побудувати характеристики по АЧХ і ФЧХ
Побудова моделі еквівалентної схеми.
Модель схеми може бути побудована в одному з 4-х координатних базисів:
1. ОКБ - однорідний координатний базис
2. Рокба - розширений однорідний координатний базис
3. СГКБ - скорочений гібридний координатний базис
4. ПГКБ - повний гібридний координатний базис
1) Модель являє собою систему алгебро-інтегро-диференціальних рівнянь.
Невідомі величини - напруги U у вузлах.
2) Система звичайних діфф. рівнянь першого порядку, у неявній формі.
Невідомі величини:
Uс
Il
3) Модель - система звичайних діфф. рівнянь у формі Коші (в явній формі).
Невідомі величини:
Uc
Il
Теоретично існує, але на практиці не використовується, тому що він надмірний.
Невідомі величини:
U
I
Для побудови моделі використовуються:
1) МУП - метод вузлових потенціалів
2) ММУП - модифікований МУП
3) Державною адміністрацією залізничного транспорту - метод змінних стану
1) ОКБ
Використовуються такі матриці:
С, G, L, Y.
На нульовому кроці всі матриці і вектори заповнені нулями.
У матриці З розглядаються i, j рядки і стовпці.
При збігу індексів елемент у сволок включається зі знаком "+", а при
розбіжності - зі знаком "-". У матрицю можуть бути включені 4 або 1 елемент.
Характеристики моделі в ОКБ.
Переваги:
- Метод побудови простий, володіє низькою трудомісткістю.
- Матриці, як правило, добре обумовлені, результатом чого є висока
точність рішення.
Недоліки:
- Використовується тільки один вид залежних джерел.
- Наявність інтегральних рівнянь.
2) Побудова моделі в Рокба за допомогою ММУП.
Мета - позбутися від інтегральних рівнянь і залишити тільки диференціальні
рівняння.
1. Записується модель в ОКБ.
2. Позбуваємося інтегральних членів рівняння (виду 1/pL, тому що 1/р -
оператор інтегрування), перетворюючи їх у нові невідомі (наприклад,
струми).
Отримаємо систему види:
м C * dX (t)/dt + G * X (t) = Y (t)
про X (0) = X0
X (t), dX (t)/dt, Y (t)-вектора
С, G-матриці.
Це система лінійних звичайних диференціальних рівнянь 1-го порядку з
постійними коефіцієнтами у неявній формі.
Вирішуємо отриману систему.
Переваги:
1. У моделі можуть бути будь-які типи джерел.
2. Низька трудомісткість (оскільки метод простий).
3. Відсутні інтегральні рівняння.
Недоліки:
Виросла розмірність вирішуваних завдань.
Побудова моделі в СГКБ за допомогою МПС
МПС складний для осмислення і для реалізації. МПС можна побудувати, якщо в схемі
немає топологічних виразів (це контури з ємностей або зірки з
індуктивностей).
Щоб вийти з цієї ситуації, в схему вводять додаткові елементи, але
знижується точність обчислень.
X0 (t0), X0 (t0), X0 (t0) ... ; t = ti-ti-1; Xi = f (xi-1)
Висновок: моделі СГКБ мають сенс, коли кlmaxп/пlminп
власні значення матриці (А-Е).
Визначення квазістатичного (частотних) характеристик лінійних еквівалентних
схем.
Для більшості лінійних схем характерниміявляются такі показники, як
добротність, смуга пропускання, рівномірність посилення в певному частотному
діапазоні і інші, що визначаються за АЧХ і ФЧХ.
Основними широко застосовуються при "ручних" розрахунках схем є методи
операційного числення, і зокрема, спектральний (частотний) метод Фур'є.
За допомогою перетворень Лапласа рішення системи лінійних діфф. рівнянь
переводяться в область комплексної змінної p = Y + jw, що показується комплексної
частотою.
Функція від t, до якої застосовано перетворення Лапласа, називається оригіналом,
а відповідна функція від р. - зображенням. Зв'язок між ними визначається
формулами:
F (p) = ТF (t) * e-ptdt f (t) = 1/2 * пjтF (p) * eptdt
перший межі: [0; нескінченність]
вторике межі: [g-jw; l + jw]
Основна мета цих перетворень - зведення диференціальних рівнянь до чисто
алгебраїчним щодо комплексної частоти р. Так, при нульових початкових
умовах операція диференціювання відповідає множення на р-зображення,
отже, при х0 = 0 рівняння системи:
х = Ах + f (t) х = х0
t = t0
х (t) - вектор змінних стану,
А - матриця розмірністю nxn,
х0 - вектор початкових значень
будуть мати вигляд:
р Х (р) = А Х (р) - F (р)
а рішення вихідної системи виду:
х (t) = eAtx0 + тeA (ts) f (S) dS, де еAt = S (At) k/k! (матрична експонента)
буде мати вигляд:
Х (р) = (РЕ - А) -1 * F (p) = K (p) F (p)
Так як вихідні струми і напруги лінійним чином виражаються через змінні
стану і вхідні впливу, то вектор вихідних змінних z = Bx + Cf, де
В, С - матриці. Тоді матриця В (РЕ - А) -1 + З відповідає матричної
передавальної функції, що позначається звичайно К (р). Відносини будь-яких змінних
вектора невідомих називаються схемними функціями. Чисельний розрахунок або
формування аналітичних виразів для схемних функцій складають основу
задачі аналізу лінійних еквів. схем в частотної області. Згідно з правилами
Крамера, ці функції описуються лінійною комбінацією відносин алгебраїчних
додатки матриці А. Таким чином, у загальному випадку схемні функції є
дрібно-раціональні вирази щодо комплексної частоти. Форма їх
подання називається символьної (буквенной), якщо коефіцієнти при різних
ступенях р. визначені через параметри елементів схеми. Якщо коефіцієнти
отримані в числовому вигляді, то таку форму подання прийнято називати
символьно-чисельної або аналітичної.
До переваг методів визначення схемних функцій на ЕОМ можна віднести:
отримання кінцевого результату аналізу в аналітичному вигляді; можливість
швидкого подальшого розрахунку значень схемних функцій на заданих частотах;
зручність при вирішенні завдання оптимізації і визначення стійкості схеми.
До недоліків під час розв'язання задачі на ЕОМ можна віднести: величезний порядок (до
декількох десятків) поліномів схемних функцій, діапазон зміни коефіцієнтів
поліномів може перевищувати можливості подання чисел у розрядної сітці ЕОМ,
що вимагає проведення відповідної нормування та рахунки з подвійною точністю.
Це пояснюється впливом всіх елементів схеми у всьому частотному діапазоні.
Висновок: використовуючи метод оределенія схемних функцій, можна досягти в прийнятне
час результатів для схем невеликих розмірностей.
Поряд з методами символьного аналізу існують методи чисельних рішень або
розрахунку тих же схемних функцій по точках. Метою аналізу в тому випадку є
отримання набору чисельних значень схемних функцій на заданих частотах шляхом
багаторазового рішення системи лінійних алгебраїчних рівнянь з комплексними
коефіцієнтами. У процесі розрахунку необхідно враховувати розрідженість матриці і
оптимальний порядок виключення змінних. Алгоритми чисельних методів розрахунку
схемних функцій, як правило, легше реалізуються на ЕОМ і потребують менших обсягів
машинної пам'яті і використовуються при цьому для розрахунку досить великих схем,
маючи при цьому задовільну похибка і прийнятний час.
Чисельний метод.
Ідея: Вибирається діапазон частот, для кожного значення частоти вирішують
комплексне рівняння.
Переваги і недоліки методу:
1. Можна працювати зі змінним кроком частоти. Чим сильніше змінюються
характеристики, тим менше крок, це може привести до величезної кількості кроків.
2. Трудомісткість лінійно залежить від кількості кроків.
Лінійно-аналітичний метод.
Ідея методу: Визначити вихідні характеристики в аналітичному вигляді (тобто як
функція від р, де р - буква). Далі замість р підставляють конкретне значення
частоти і отримують іско-мі характеристики.
Переваги і недоліки:
- Нулі і полюси заздалегідь відомі повіду функції (більше корисної інформації).
- Точне рішення многочлена високого ступеня (> 4) не може бути отримано, а
обчислення значень многочлена ступеня> 30 призведе до похибки> 50%.
- Нулі і полюси обчислюються як власні значення матриць (чисельника і
знаменника).
- Трудомісткість цього завдання 2 * n (n - порядок матриці), і 4/3 * n - для
обчислень в одній точці за частотою.
Висновок: застосовується для задач малої розмірності.
Інформаційне забезпечення та довідкові дані.
У ПМК будуть використовуватися бази даних по елементах. У цих базах будуть
міститися реальні характеристики R, L, C і т. д. елементов.Так як даний ПМК
призначений для вирішення реальних завдань, то дані бази даних являють собою
ні що інше, а електронні довідники по різних типах елементів (при
необхідності та їх закордонним аналогам).
Інформація про кожен елемент має бути максимально повну: включаючи не тільки
основні електричні, теплові, маркування і т.д. , тобто
характиристики, життєво важливі для розрахунків, але і колір, розміри, масу, матеріал з
якого виготовлений і т.д.
Використання їх як у складі ПМК, так і окремо дасть подвійну ефективність.
Обмін даних між програмами.
Оскільки даний ПМК буде представляти собою систему взаємодії між:
Користувача з програмами.
Програм між собою.
Тут не буде розглядатися взвімодействіе програм з ОС і переферія
оскільки ці функції реалізуються, як правило, по засобах ОС. то для
безпомилкової і зручної роботи всієї системи необхідно розробити систему
інтерфейсов.Так ж необхідно врахувати, що особливістю даного ПМК буде те, що
для всіх кроків, результати роботи предидущето кроку (програми) є результати для
роботи дотримуюся-ного (наступної програми).
Для вирішення проблеми взаємодії між програмами будемо використовувати так
званий Інтерфейсні ФАЙЛ.Поскольку ПМК, зокрема, орієнтований на
конкрктний обсяг обчислень, у нашому випадку це обмеження на число
уз?? ов: n
даних, що використовуються на тому чи іншому шаге.Іспользуя це представимо структуру
файлу в такий спосіб: файл розбивається на так звані СЕГМЕНТА
ДАНИХ, кожен з яких буде містити або вхідні або вихідні дані.
Кожен СЕГМЕНТ буде мати УНІКАЛЬНІ КООРДИНАТИ відповідно до яких
програма, якою потрібні дані, безпомилково скористається ними знаючи координати
початку і кінця сегменту.
З іншого боку з'являється ще кілька додаткових способів роботи ПМК:
-це спосіб роботи декількох програм на одному кроці використовуючи дані одного або
декількох Інтерфейсні Фото, тобто можливо брати дані з одного, а
видавати в іншій файл.Почему декілька, тому що можливе прив'язавши до
стандартного набору кроків кілька Інтерфейсні Фото запускати в ПЛАНУВАЛЬНИК
ніс-колько програм, що реалізують даний крок або одну програму з різними
вхідними даними кілька разів.
-це спосіб роботи згідно модифікації тільки даних/результатів роботи того
чи іншого кроку/кроків сістеми.В як модифікатора даних передбачається
використовувати некотурую програму, що працює з жорстким урахуванням структури даних
даного ПМК.Інимі словами можливо задатися питанням: А що станеться, якщо
результати роботи даного кроку або декількох кроків будуть такими-то?
Крім цих способів на базі інтерфейсних файлів можна створити повний протокол
роботи ПМК.Ета можливість допоможе налагодити роботу ПМК і виявити
помилки, звичайно тільки на рівні взаємодії програм.
Тепер розглянемо інтерфейс взаємодії з пользователем.Несомненно що самим
удоб-ним інтерфейсом явлается система вікон і меню:
1. Паніровщік.
2. Спіок підключених програм.
3. Режими роботи.
4. Графіка.
5. Результати.
Довідкова інформація.
Допомога.
Вихід.
Пункт меню ПЛАНУВАЛЬНИК.
Містить порядок виконання пакетів (для системи це BAT-файли), якщо поточний
режим роботи ПМК-пакетний і порядок виконання кроків (кожен пакет система
розглядає як послідовність кроків кожен, у свою чергу, виконується з
певними параметрами, наприклад, ітерфейс-файл для взатія даних і
ітерфейс-файл для видачі результатів.
Якщо поточний режим роботи-з використанням даних, то дозволяє на певному
кроці або
кроках вказати модифікатор або модифікатори (якщо режим пакетний з використанні
даних)
Так само це меню дозволяє скористатися завантаженням даних з файлів (формату
ПМК) тобто схем, моделей тощо і можливості щодо зміни порядку
пакетів, програм (кроків) у складі пакета і т.д.
Пункт меню СПИСОК ПРИКЛАДНИХ ПРОГРАМ.
Кожен пункт даного меню містить інформацію про всі файлах підключених до
системі.
Пункт меню РЕЖИМИ РОБОТИ.
Містить всілякі режими роботи ПМК.
-Звичайний (1 інтерфейс-файл, 1 пакет стандартних кроків для реалізації завдання).
-Пакетний (кілька інтерфейсних файлів, кілька пакетів, у кожному пакеті м.б.
кілька програм для реалізації даного кроку або кроків)
-Модифікація даних (1 інтерфейсний файл, 1 пакет стандартних кроків для реалізації
завдання, причому в якості кроку м.б. використана програма для модифікації даних
з відповідним зазначенням цього системі)
-Модифікація даних в пакетному режимі (кілька інтерфейсних файлів, кілька
паку-тов, причому в якості кроку або кроків м.б. використана програма або
кілька програм для модифікації даних з відповідним зазначенням цього
системі).
Слід зауважити, що згідно з алгоритмом роботи того чи іншого режиму деякі
пункти в різних меню можуть недоступні.
Пункт меню ГРАФІКА.
Дозволяє задати драйвер графічного режиму, поточне дозвіл, файл роботи з
графікою (в ПМК передбачена робота з файлами графічних форматів, а
конкретніше, зберігати схеми і результати роботи (у нашому випадку це графік або
графіки АЧХ, ФЧХ і т.д.) в фаил або файли графічних форматів, а так само працювати
в текстовому режимі, відключивши грвфіческій.Следует зазначити, що підтримка
дозволи та інших невід'ємним атрибутів графічного режиму здійснюється з
допомогою використовуваного драйвера і повністю залежить від нього, крім того слід
звернути особливу увагу на узгодження підтримки всього спектру рзрешение і
інших атрибутів графічного режиму такими модулями ПМК як редактор схем і
будівник графіків. (можливе об'єднання модулів ПМК відповідальних за
реалізацію математичних методів і побудови схем і графіків, але гнучкість
системи при цьому значно знижується).
Пункт меню РЕЗУЛЬТАТИ.
Даний пункт відповідає за вигляд що виводяться результатів роботи ПМК.ПМК має
можливість виведення результатів на принтер, плоттер, у файл і на екран ЕОМ.
Пункт меню ДОПОМОГА.
Вказує на поточний файл допомоги, що використовується ПМК і згідно структури цього
файла і системі контекстної допомоги Мога легше знайти відповідь на той чи інший
питання користувача.
Пункт меню ДОВІДКОВА ІНФОРМАЦІЯ.
Дозволяє швидко отримати всю інформацію про поточний стан системи (режимах
роботи, підключених файлах і т.д.), крім того дозволяє здійснити необхідні
прив'язки одних файлів до інших (модуля (ів) ПМК до інтерфейс-файлу (ам) і т.д.) і
визначити всі стандартні пакети або пакет.
Пункт меню ВИХІД.
Дозволяє здійснити вихід із середовища ПМК (тільки після закінчення роботи всіх кроків
системи), дає можливість зручного виходу в OS, за необхідності, залишаючи
основний модуль в ОЗУ і зворотного повернення в середу ПМК по певній
команді і т.д.
Структура ПЗ.
Дане ПЗ являє собою розгалужену структуру.По стовбуру відповідного
дерева виробляється взаємодію з програмами (модулями) реалізують той чи
ний крок сис-теми, у першому колі відбувається взаємодія між
програмами (модулями) і основний інтерфейсній програмою, що запускається на першому
кроці роботи ПМК, у другому, в свою оче-редь-взаємодія між інтерфейсній
програмою і користувачем.
Система об'єктів.
З точки зору основної інтерфейсній прграмми кожна взаємодіє з нею
програма (модуль) є об'єкт, який реалізує той чи інший стандартний крок системи
і що має певні свойства.Пронумерованний список стандартних кроків
наводиться на початку опису об'єктів, а потім, вказавши номер кроку і ім'я об'єкта
можна, прив'язавши даний об'єкт до одного чи декількох інтерфейсним файлів, ім'я або
імена яких описуються після опису набору стандартних кроків, можна
здійснити прив'язки кожної з програм, що взаємодіють з системою (модулів)
безпосередньо до сістеме.Следующій приклад по-здається як здійснити
вищеописане для нашої задачі:
/ Список Стандартних Кроків Системи:/





/ Список інтерфейсних файлів:/



/ Блок опису об'єктів:/

1. 'C: editmap.exe'
'C: editmap.map'
'С: interface1.int', 'C: interface2.int'
'C: interface1.int''15'
'C: interface2.int''16'

1. 'С: buildmodel1.exe'
'C: modelmodel1.mod'
'C: interface2.int'
'C: interface2.int''16'
'C: interface2.int''17'

1. 'С: methodokb1.met'
'C: interface2.int', 'С: interface1.int'
'C: interface2.int''17'
'C: interface1.int''18'
і т.д.
Можливість опису декількох файлів в одному розділі з'являється з'являється
тільки в пакетному режіме.Данная структура є дуже гнучкою, але може бути
трохи громадить ковати і сложноватой.В висновку слід скирти, що за
гнучкість доводиться платити: зростає трудомісткість відслідковування помилок.
Структура даних.
При явному наявності в якості результатів великої кількості чисел, дані можна
представити у вигляді відсортованих в порядку подальшого взяття і перерахованих
через кому або інший роздільник чисел, які є результатами роботи
того чи іншого ша-га.В зв'язку з цим необхідний строгий облік узгодження форматів
даних для взаємодію-щих між собою модулів.
Що стосується електронних довідників (таблиць), то вибір даних з них виробляє
програма, якою вони необхідні, і їй необхідно абсолютно точно знати
координати необхідних осередків.
Взагалі, некоректну роботу на рівні обміну даних запобіжать заздалегідь
визначені для всіх взаємодіючих програм правила їх використання.
Технічні та інструментальні засоби й технологія програмування.
Що стосується технічних засобів ( 'заліза') для майбутньої роботи даного ПМК, то
дуже корисною справою було б згадати про наступне: кожна команда виконується
процесором за декілька машинних циклів (цикл-це інтервал часу за який
відбувається звернення процесора до оперативної пам'яті або зовнішнього пристрою і
тощо), кожен цикл, у свою чергу, складається з машинних тактів, коли
такт-мінімальний проміжок часу за який в процесорі відбувається
будь-яке ізмененіе.Кроме цього следунт нагадати про те, що основними гарантами
високій швидкості роботи є швидкості виконання мультиплікативний
операцій (обчислення тощо) та операцій вводу-виводу (робота з даними і т.д.).
З урахуванням усього цього можна зробити висновок про те, що чим менше процесор
витрачає часу на виконання такту при реалізації мультиплікативний
операцій та операцій вводавивода, тим більше він нам підходить.
Крім цього, якщо передбачається використання високоякісної, кольоровий
графіки, то необхідно подбати про гарну SVGA-карті і моніторі (діагональ
(> = 17'') і розмір зерна (
несомнено вабор впаде на PCI, як пристрої виведення інформації можна
використовувати принтер (в даний момент існують струменеві принтери, що мають дуже
висока якість друку і недорогі) або Графобудівник.
Перераховані вище характиристики у своїй переважній більшості були
розглянуті безпосередньо по відношенню до платформи PC, не виключено, а швидше
навіть навпаки, що при аналізі інших платформ на процесорах MAC, ALPHA, SPARK і
т.д. реалізація даного завдання виявиться в багато рае ефективніше.
Що стосується операційних систем, знову ж таки стосовно до платформи PC, то для е.
того прекрасно підійде ОС Windows (95/NT), тому що існує достатня кількість
прекрасних засобів для розробки додатків під ці ОС-и таких як: DELPHI,
DELPHI2, C + + BUILDER, VISUAL C + + і т.д.ОС-и сімейства Windows (крім 3.х)
являють собою повноцінні багатозадачні ОС-и, так наприклад, при обчисленні
точок по частоті можна, користуючись цими здібностями, маючи n точок по частоті і
розбивши цей проміжок на m інтервалів можна запустити m процесів на
паралельну обробку, а потім знову теж саме, але усередині кожного інтервалу і
вже з корекцією кроку в залежності від зміни значення характиристики в
конкретній точці зі значенням частоти. Крім цього можна скористатися тим, що
ОС Windows NT підтримує багатопроцесорну обробку, тобто можна
распараллеліть обчислення на декількох процесорах, що дасть величезний внесок у
продуктивність системи.
Що стосується технології програмування, то з досить великої їх
числа: структурне програмування, об'єктно-оріентірованоое, змішане і т.д.
ефективнішим буде вибір змішаного, оскільки та чи інша технологія
дозволяє спростити програмування тільки в якихось певних рамках.Такім
чином, використовуючи змішану технологію можна буде отримати максимальний ефект
від написання програми.