Разработка компьютерной модели управления монитором | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Информатика

Опубликовано в Молодой учёный №8 (67) июнь-1 2014 г.

Дата публикации: 27.05.2014

Статья просмотрена: 85 раз

Библиографическое описание:

Ветлугин А. С. Разработка компьютерной модели управления монитором // Молодой ученый. — 2014. — №8. — С. 71-75. — URL https://moluch.ru/archive/67/11235/ (дата обращения: 21.11.2018).

В статье дается описание разработки компьютерной модели на основе теории автоматов, этапов решения поставленной задачи и пути ее реализации в программной среде BorlandDelphi. В компьютерной программной модели применяется switch-технология.

Ключевые слова:теория автоматов, цифровой автомат, модель, монитор.

Большинство устройств обработки цифровой информации можно представить в виде автомата. Примерами автоматов могут служить компьютеры, аксиоматические теории, математические абстрактные машины (машины Поста, Тьюринга, Маркова) и т. п. Современные компьютеры, созданные для различных областей применения, во многом отличаются друг от друга. Однако все они построены на основе принципа программного управления. Поэтому проектирование и разработка устройств на основе автоматной теории актуально.

Разработкой и применением теории автоматов занимались различные ученые. В программировании она получила свое распространение как swith-технология [10]. А. А. Астафуров определил декларативный подход к вложению и наследованию автоматных классов [1]. Р. И. Баженов, М. А. Афанасьева, Л. С. Гринкруг применяли теорию автоматов к программированию мастеров в информационных системах, методов интеллектуального анализа, компьютерному моделированию [2, 3, 4, 5, 6]. Описание применения switch-технологии при разработке прикладного программного обеспечения для микроконтроллеров avr представили Н. А. Зубков, В. М. Иськив, В. В. Чугунов [7]. Д. А. Милехин, Ю. С. Смагин, А. А. Гоман, О. Ю. Шатковский провели унификацию алгоритмов функций логики микропроцессорных систем централизации с использованием switch-технологии [9]. Автоматное программирование с использованием динамических языков программирования рассмотрел О. Г. Степанов [11]. В.Татарчевский показал применение switch-технологии при разработке прикладного программного обеспечения для микроконтроллеров [12].

Задачей исследования являлось компьютерное моделирование цифрового автомата для управления настройками монитора.

Произведем разработку модели цифрового автомата. Граф автомата представлен на рис.1. Кодировка обозначений заданы в соответствующих таблицах (табл.1, табл.2, табл.3).

Рис. 1. Граф автомата

Таблица 1

Внутренние состояния

Состояние

Состояние

а1 — выключен

а2 — включен

а3 — показывает меню

а4 — показывает настройку яркости

а5 — показывает настройку контрастности

а6 — показывает настройку насыщенности

а7 — увеличивает настройку яркости

а8 — уменьшает настройку яркости

а9 — увеличивает настройку контрастности

а10 — уменьшает настройку контрастности

а11 — увеличивает настройку насыщенности

а12 — уменьшает настройку насыщенности

Таблица 2

Входные сигналы

Сигналы

Сигналы

z1 — нажатие кнопки «Питание»

z2 — нажатие кнопки «Меню»

z3 — нажатие кнопки «Вверх»

z4 — нажатие кнопки «Вниз»

z5 — нажатие кнопки «Вправо»

z6 — отжатие кнопки «Вправо»

z7 — нажатие кнопки «Влево»

z8 — отжатие кнопки «Влево»

Таблица 3

Выходные сигналы

Сигналы

Сигналы

w1 — включить

w2 — выключить

w3 — показать меню

w4 — скрыть меню

w5 — показать настройку яркости

w6 — показать настройку контрастности

w7 — показать настройку насыщенности

w8 — увеличить яркость

w9 — уменьшить яркость

w10 — увеличить контрастность

w11 — уменьшить контрастность

w12 — увеличить насыщенность

w13 — уменьшить насыщенность

Далее определяются таблицы переходов и выходов (рис.2).

Таблица переходов

Таблица выходов

а1

а2

а3

а4

а5

а6

а1

а2

а3

а4

а5

а6

z1

a2

a1

a1

a1

a1

a1

z1

w1

w7

w7

w7

w7

w7

z2

-

a3

a2

a2

a2

a2

z2

-

w2

w6

w6

w6

w6

z3

-

-

a4

a3

a4

a4

z3

-

-

w3

w2

w3

w3

z4

-

-

a5

a5

a3

a5

z4

-

-

w4

w4

w2

w4

z5

-

-

a6

a6

a6

a3

z5

-

-

w5

w5

w5

w2

Рис. 2. Таблицы переходов и выходов

В результате произведенных вычислений по методике описанной в [3, 8] строим функциональную схему автомата. На основе полученных логических функций

получаем функциональную схему автомата (рис. 3). Дополнительно на функциональной схеме показан сигнал , устанавливающий автомат в начальное состояние (в данном случае 000).

Рис. 3. Функциональная схема автомата

В среде Delphi на основе switch-технологии была разработана компьютерная модель, реализующей автомат управления монитором (рис. 4, рис. 5.).

Рис. 4. Формы программы, реализующей цифровой автомат

Представим часть текста процедуры, реализующей цифровой автомат:

procedure TForm1.Automat(state: integer);

begin

 case state of

  1 : //выключен

    begin

      Panel1.Color := clGray;

      Label1.Visible := False;

      Label2.Visible := False;

      Label3.Visible := False;

      Label4.Visible := False;

      ProgressBar1.Visible := False;

      ProgressBar2.Visible := False;

      ProgressBar3.Visible := False;

    end;

  2 : //включен

    begin

      Panel1.Color := clWhite;

      …

    end;

Покажем часть программного кода, иллюстрирующего работу процедуры.

procedure TForm1.Button3Click(Sender: TObject);

//===========кнопка "Up"=============

begin

 case state of

  3 : state := 4;

  4 : state := 6;

  5 : state := 4;

  6 : state := 5;

 end;

 automat(state);

end;

В результате исследования были разработаны компьютерные модели автомата по управлению монитором в средах Electronics WorkBench и Delphi. Полученные результаты могут быть использованы для обучения прикладной теории автоматов и switch-технологии.

Литература:

1.      Астафуров А. А. Декларативный подход к вложению и наследованию автоматных классов // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2006. № 25. С. 28–36.

2.      Баженов Р. И. Интеллектуальные информационные технологии. Биробиджан: ПГУ им. Шолом-Алейхема, 2011. 176 с.

3.      Баженов Р. И. Методические рекомендации для выполнения курсовой работы по дисциплине «Теория автоматов». Биробиджан: Изд-во ДВГСГА, 2008. 20 с.

4.      Баженов Р. И., Афанасьева М. А. Разработка программной модели контроля дверей холодильника на основе теории автоматов // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов. 2014. № 4(94). С. 306–308.

5.      Баженов Р. И., Гринкруг Л. С. Информационная система Абитуриент-Деканат ФГБОУ ВПО «Приамурский государственный университет им. Шолом-Алейхема» // Информатизация и связь. 2013. № 2. С. 97–99.

6.      Баженов Р. И., Гринкруг Л. С. Информационная система по расчету и распределению нагрузки профессорско-преподавательского состава ФГБОУ ВПО «Приамурский государственный университет им. Шолом-Алейхема» // Информатизация и связь. 2012. № 5. С. 75–78.

7.      Зубков Н. А., Иськив В. М., Чугунов В. В. Применение switch-технологии при разработке прикладного програмного обеспечения для микроконтроллеров avr // Сборник научных трудов Sworld. 2010. Т. 7. № 4. С. 39–40.

8.      Кардашев Г. А. Цифровая электроника на персональном компьютере. Electronics Workbench и Micro-Cap. М.: Горячая Линия-Телеком, 2003. 311 с.

9.      Милехин Д. А., Смагин Ю. С., Гоман А. А., Шатковский О. Ю. Унификация алгоритмов функций логики микропроцессорных систем централизации с использованием switch-технологии // Проектирование и технология электронных средств. 2007. № 4. С. 59–63.

10.  Поликарпова Н. И., Шалыто А. А. Автоматное программирование. СПб.: Питер, 2009. 176 с.

11.  Степанов О. Г. Автоматное программирование с использованием динамических языков программирования // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2006. № 25. С. 37–43.

12.  Татарчевский В. Применение switch-технологии при разработке прикладного программного обеспечения для микроконтроллеров. Часть 1 // Компоненты и технологии. 2006. № 64. С. 164–167.

Основные термины (генерируются автоматически): цифровой автомат, нажатие кнопки, настройка контрастности, настройка насыщенности, настройка яркости, таблица переходов, компьютерная модель, компьютерное моделирование, прикладное программное обеспечение, функциональная схема автомата.


Ключевые слова

модель, теория автоматов, цифровой автомат, монитор.

Похожие статьи

Актуальность использования виртуальных лабораторных работ...

Компьютерное моделирование — это один из альтернативных методов исследования системы.

В соответствии с концептуальной моделью, используя символику Q-схем, структурная схема модели данного примера может быть представлена в виде, показанном на...

Технологии компьютерной графики и их практическая реализация

цифровое искусство — создание произведений искусства в цифровой форме

наглядных демонстрационных материалов с использованием различных программно-прикладных

Реализация модели Белла-ЛаПадулы в системе компьютерной алгебры Mathematica.

Разработка структуры и алгоритма встроенного программного...

Он управляет положением зеркала (Эмг Зрк) и яркостью осветителя (Осв), в соответствии с

Функции разработанного программного обеспечения

Длительность нажатия и задержки до срабатывания кнопки также будет определяться частотой работы центрального процессора.

Компьютерное моделирование в России | Статья в журнале...

Рассматривая вопросы относительно компьютерного моделирования, заметим, что на машинах серии БЭСМ — 2 находились различного уровня сложности решения теоретических задач, прикладной механики и инженерные задачи.

Обработка и сегментация тепловизионных изображений

На сегодняшний день сегментация является важной составляющей в области компьютерного зрения, позволяющая получать

Из-за малого количества яркостей и однородности фона на таком изображении

В тестовый стенд входит, модуль цифровой обработки изображения...

Применение автомата Мура для решения элементарных...

Баркалов А. А., Титаренко Л. А.. Прикладная теория цифровых автоматов..

Применение программируемых логических интегральных схем в системах с числовым программным управлением.

Повышение точности и сокращение времени планирования...

...обучение, разработку технологических регламентов, настройку программных систем, модернизацию.

Основные термины (генерируются автоматически): требование, базовый метод, модель трассировки, система, описание требований, программное обеспечение...

Выбор программного обеспечения для изучения инженерной...

Библиографическое описание: Сохатюк Ю. В. Выбор программного обеспечения для изучения инженерной графики [Текст]

Поэтому если учиться в bCAD, при переходе на AutoCAD возникнут определенные трудности.

Настройка алиасов, меню и панелей инструментов. да.

Программное средство верификации конфигурационных файлов...

Функциональная схема программного средства верификации конфигурационных файлов представлена на рисунке 1.

Структура файла настроек имеет следующий вид

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Актуальность использования виртуальных лабораторных работ...

Компьютерное моделирование — это один из альтернативных методов исследования системы.

В соответствии с концептуальной моделью, используя символику Q-схем, структурная схема модели данного примера может быть представлена в виде, показанном на...

Технологии компьютерной графики и их практическая реализация

цифровое искусство — создание произведений искусства в цифровой форме

наглядных демонстрационных материалов с использованием различных программно-прикладных

Реализация модели Белла-ЛаПадулы в системе компьютерной алгебры Mathematica.

Разработка структуры и алгоритма встроенного программного...

Он управляет положением зеркала (Эмг Зрк) и яркостью осветителя (Осв), в соответствии с

Функции разработанного программного обеспечения

Длительность нажатия и задержки до срабатывания кнопки также будет определяться частотой работы центрального процессора.

Компьютерное моделирование в России | Статья в журнале...

Рассматривая вопросы относительно компьютерного моделирования, заметим, что на машинах серии БЭСМ — 2 находились различного уровня сложности решения теоретических задач, прикладной механики и инженерные задачи.

Обработка и сегментация тепловизионных изображений

На сегодняшний день сегментация является важной составляющей в области компьютерного зрения, позволяющая получать

Из-за малого количества яркостей и однородности фона на таком изображении

В тестовый стенд входит, модуль цифровой обработки изображения...

Применение автомата Мура для решения элементарных...

Баркалов А. А., Титаренко Л. А.. Прикладная теория цифровых автоматов..

Применение программируемых логических интегральных схем в системах с числовым программным управлением.

Повышение точности и сокращение времени планирования...

...обучение, разработку технологических регламентов, настройку программных систем, модернизацию.

Основные термины (генерируются автоматически): требование, базовый метод, модель трассировки, система, описание требований, программное обеспечение...

Выбор программного обеспечения для изучения инженерной...

Библиографическое описание: Сохатюк Ю. В. Выбор программного обеспечения для изучения инженерной графики [Текст]

Поэтому если учиться в bCAD, при переходе на AutoCAD возникнут определенные трудности.

Настройка алиасов, меню и панелей инструментов. да.

Программное средство верификации конфигурационных файлов...

Функциональная схема программного средства верификации конфигурационных файлов представлена на рисунке 1.

Структура файла настроек имеет следующий вид

Задать вопрос