9.1. Основні елементи

Специфікації керування призначені для моделювання та документування аспектів систем, що залежать від часу або реакції на подію. Вони дозволяють здійснювати декомпозицію керуючих процесів та описують відносини між вхідними і вихідними керуючими потоками на керуючого попереднього процесу . Для цієї мети зазвичай використовуються діаграми переходів станів (STD).

STD (State Transition Diagram) — діаграма переходів станів. На STD відображуються стани, у яких може перебувати система, і можливі переходи з одного стану до іншого. Згідно з діаграмою проектується інтерфейс користувача.

За допомогою STD можна моделювати подальше функціонування системи на основі її попереднього і поточного функціонування. Модельована система в будь-який заданий момент часу перебуває точно в одному з кінцевої множини станів. З часом вона може змінити свій стан, при цьому переходи між станами повинні бути точно визначені.

STD складається з наступних об'єктів.

Стан – може розглядатися як умова стійкості для системи. Перебуваючи в певному стані, ми маємо достатньо інформації про минулу історію системи, щоб визначити черговий стан залежно від поточних вхідних подій. Назва стану має відображати реальну ситуацію, в якій знаходиться система, наприклад, нагрівання, охолодження і т.п.

Початковий стан – вузол STD, що є стартовою точкою для початкового системного переходу. STD має рівно один початковий стан, що відповідає стану системи після її інсталяції, але перед початком реальної обробки, а також будь-яке (кінцеве) число завершальних станів.

Перехід – визначає переміщення модельованої системи з одного стану в інший. При цьому назва переходу ідентифікує подію, що є причиною переходу і управляючою ним.

Ця подія зазвичай складається з керуючого потоку (сигналу), що виникає як у зовнішньому світі, так і всередині модельованої системи при виконанні певної умови (наприклад, ЛІЧИЛЬНИК = 999 або КНОПКА натискання).

Слід зазначити, що не всі події у необхідному порядку викликають переходи з окремих станів. З іншого боку, одна і та сама подія не завжди викликає перехід в той же самий стан.

Таким чином, Умова – це подія (або події), що викликають перехід та ідентифікуються назвою переходу. Якщо в умові бере участь вхідний керуючий потік керуючого попереднього процесу, то назва потоку повинна бути записана в лапки, наприклад, "ПАРОЛЬ" = 555, де ПАРОЛЬ – вхідний потік.

Логічно керуючий процес є певним командним пунктом, що реагує на зміни зовнішніх умов, передані йому за допомогою керуючих потоків, і продукує у відповідності зі своєю внутрішньою логікою виконані процесами команди. При цьому режим виконання процесу залежить від типу керуючого потоку.

9.2. Типи керуючих потоків

Є такі типи керуючих потоків:

а) Т-потік (triggerflow). Є потоком керування процесом, який може викликати виконання процесу. При цьому процес ніби включається однією короткою операцією. Це – аналог вимикача світла, єдиним натисканням якого "запускається" процес горіння лампи.

б) А-потік (activator flow). Є потоком керування процесом, що може змінювати виконання окремого процесу. Використовується для забезпечення безперервності виконання процесу до тих пір, поки потік "включений" (тобто тече безперервно), з "виключенням" потоку виконання процесу завершується. Це - аналог перемикача лампи, яка може бути як включена, так і вимкнена.

в) E / D-потік (enable / disable flow). Є потоком керування процесом, який може перемикати виконання окремого процесу. Перебіг по Е-лінії викликає виконання процесу, яке продовжується до тих пір, поки не починається процес по D-лінії. Це - аналог вимикача з двома кнопками: одна - для включення світла, інша – для його вимкнення. Відзначимо, що можна використовувати 3 типи таких потоків: Е-потік, D-потік, E / D-потік.

Крім умови з переходом може зв'язуватися дія або ряд дій, що виконуються, коли перехід має місце. Тобто ДІЯ - це операція, яка може мати місце при виконанні переходу. Якщо дія необхідна для вибору вихідного керуючого потоку, то назва цього потоку повинно братися в лапки, наприклад:

Крім того, для специфікації А-, Т-, E / D-потоків назва запускаючого або перемикаючого процесу також має братися в лапки, наприклад:

Фактично умова є певною зовнішньою або внутрішньою подія, яку система здатна виявити і на яку вона повинна відреагувати певним чином, змінюючи свій стан. При зміні стану система зазвичай виконує одну або більше дій (здійснює висновок, видає повідомлення на термінал, виконує обчислення).

Таким чином, дія є відгуком, що посилається в зовнішнє оточення, або обчислення, результати якого запам'ятовуються в системі (зазвичай у сховищах даних на DFD), для того, щоб забезпечити реакцію на деякі з планованих у майбутньому подій. На STD стани представляються вузлами, а переходи – дугами (рис. 9.1).

Рис. 9.1. Символи STD

Умови (по-іншому називаються стимулюючими подіями) ідентифікуються назвою переходу і викликають виконання переходу. Дії або відгуки на події прив'язуються до переходів і записуються під відповідними умовами. Початковий стан на діаграмі повинен мати вхідний перехід, який зображується потоком стартового вузла (іноді цей стартовий вузол зображується невеликим квадратом і прив'язується до вхідного стану).