Инженерная и компьютерная графика |
Конспект лекций |
назад | содержание | вперёд |
Лекция 2.3 - СХЕМЫ АЛГОРИТМОВ, ПРОГРАММ, ДАННЫХ И СИСТЕМ
2.3.1 - ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Единая система программной документации (ЕСПД) – комплекс государственных стандартов, устанавливающих взаимоувязанные правила разработки, оформления и обращения программ и программной документации.
ГОСТ 19.701-90 регламентирует основные правила выполнения схем алгоритмов, программ данных и систем, используемых для отображения различных видов задач обработки данных и средства их решения.
Схемы алгоритмов, программ, данных и систем (далее – схемы) состоят из имеющих заданное значение символов, краткого пояснительного текста и соединяющих линий.
Схемы могут использоваться на различных уровнях детализации, причем число уровней зависит от размеров и сложности задачи обработки данных. Уровень детализации должен быть таким, чтобы различные части и взаимосвязь между ними были понятны в целом.
Стандарт определяет символы, предназначенные для использования в документации по обработке данных, и приводит руководство по условным обозначениям для применения их в:
– схемах данных;
– схемах программ;
– схемах работы системы;
– схемах взаимодействия про грамм;
– схемах ресурсов системы.
В стандарте используются следующие понятия: основной символ – символ, используемый в тех случаях, когда точный тип (вид) процесса или носителя данных неизвестен или отсутствует необходимость в описании фактического носителя данных; специфический символ – символ, используемый в тех случаях, когда известен точный тип (вид) процесса или носителя данных или когда необходимо описать фактический носитель данных; схема – графическое представление определения, анализа или метода решения задачи, в котором используются символы для отображения операций, данных, потока, оборудования и т. д.
2.3.2 - ОПИСАНИЕ СХЕМ
Схемы данных отображают путь данных при решении задач и определяют этапы обработки, а также различные применяемые носители данных.
Схема данных состоит из:
– символов данных (символы данных могут также указывать вид носителя данных);
– символов процесса, который следует выполнить над данными), символы процесса могут также указывать функции, выполняемые вычислительной машиной);
– символов линий, указывающих потоки данных между процессами и (или) носителями данных;
– специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения схемы.
Символы данных предшествуют и следуют за символами процесса. Схема данных начинается и заканчивается символами данных.
Схемы программ отображают последовательность операций в программе.
Схема программы состоит из:
– символов процесса, указывающих фактические операции обработки данных;
– линейных символов, указывающих поток управления;
– специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения схемы.
Схемы работы системы отображают управление операциями и поток данных в системе.
Схема работы системы состоит из:
– символов данных, указывающих на наличие данных (символы данных могут также указывать вид носителя данных);
– символов процесса, указывающих операции, которые следует выполнить над данными, а также определяющих логический путь, которого следует придерживаться;
– линейных символов, указывающих потоки данных между процессами и (или) носителями данных, а также поток управления между процессами;
– специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения блок-схемы.
Схемы взаимодействия программ отображают путь активации программ и взаимодействий с соответствующими данными. Каждая программа в схеме взаимодействия программ показывается только один раз.
Схема взаимодействия программ состоит из:
– символов данных, указывающих на наличие данных;
– символов процесса, указывающих на операции, которые следует выполнить над данными;
– линейных символов, отображающих поток между процессами и данными, а также инициации процессов;
– специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения схемы.
Схемы ресурсов системы отображают конфигурацию блоков данных и обрабатывающих блоков, которые требуются для решения задачи или набора задач.
Схема ресурсов системы состоит из:
– символов данных, отображающих входные, выходные и запоминающие устройства вычислительной машины - символов процесса, отображающих процессоры (центральные процессоры, каналы и т.д.);
– линейных символов, отображающих передачу данных между устройствами ввода – вывода и процессорами, а также передачу управления между процессорами;
– специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения схемы.
Основные символы и области их применения приведены в таблице 2.3.2.1
Таблица 2.3.2.1 – Основные символы и области их применения
Номер элемента |
Символ |
Наименование символа |
Схема данных |
Схема программ |
Схема работы системы |
Схема взаимодействия программы |
Схема ресурсов системы |
1 |
|
Данные |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
2 |
|
Запоминание данных |
+ |
− |
+ |
+ |
+ |
3 |
|
Оперативное запоминающее устройство |
+ |
− |
+ |
+ |
+ |
4 |
|
запоминающее устройство с последовательной выборкой |
+ |
− |
+ |
+ |
+ |
5 |
|
запоминающее устройство с прямым доступом |
+ |
− |
+ |
+ |
+ |
6 |
|
Документ |
+ |
− |
+ |
+ |
+ |
7 |
|
Ручной ввод |
+ |
− |
+ |
+ |
+ |
8 |
|
Карта |
+ |
− |
+ |
+ |
+ |
9 |
|
Дисплей |
+ |
− |
+ |
+ |
+ |
10 |
|
Процесс |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
11 |
|
Предопределенный процесс |
− |
+ |
+ |
+ |
− |
12 |
|
Ручная операция |
+ |
− |
+ |
+ |
− |
13 |
|
Подготовка |
+ |
+ |
+ |
+ |
− |
14 |
|
Решение |
− |
+ |
+ |
− |
− |
15 |
|
Параллельные действия |
− |
+ |
+ |
+ |
− |
16 |
|
Границы цикла |
− |
+ |
+ |
+ |
− |
17 |
Символы
линий |
Линия |
− |
+ |
+ |
− |
− |
18 |
Специфические |
Передача управления |
− |
+ |
+ |
+ |
− |
19 |
|
Канал связи |
+ |
− |
+ |
+ |
+ |
20 |
|
Штриховая линия |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
21 |
|
Соединитель |
+ |
+ |
+ |
+ |
− |
22 |
|
Терминатор |
+ |
+ |
+ |
− |
− |
23 |
|
Комментарий |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
24 |
|
Пропуск |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Знак «+» указывает, что символ используют в данной схеме, знак «-» –не используют.
2.3.3 - ПРАВИЛА ПРИМЕНЕНИЯ СИМВОЛОВ И ВЫПОЛНЕНИЯ СХЕМ
Правила применения символов. Символ предназначен для графической идентификации функции, которую он отображает, независимо от текста внутри этого символа.
Символы в схеме должны быть расположены равномерно. Следует придерживаться разумной длины соединений и минимального числа длинных линий.
Большинство символов задумано так, чтобы дать возможность включения текста внутри символа. Формы символов, установленные настоящим стандартом, должны служить руководством для фактически используемых символов, Не должны изменяться углы и другие параметры, влияющие на соответствующую форму символов. Символы должны быть, по возможности, одного размера. Символы могут быть вычерчены в любой ориентации, но, по возможности, предпочтительной является горизонтальная ориентация. Зеркальное изображение формы символа обозначает одну и ту же функцию, но не является предпочтительным.
Минимальное количество текста, необходимого для понимания функции данного символа, следует помещать внутри данного символа. Текст для чтения должен записываться слева направо и сверху вниз независимо от направления потока (рисунок 2.3.3.1).
Рисунок 2.3.3.1 – Пример нанесения текста
Если объем текста, помещаемого внутри символа, превышает его размеры, следует использовать символ комментария.
Если использование символов комментария может запутать или разрушить ход схемы, текст следует помещать на отдельном листе и давать перекрестную ссылку на символ.
В схемах может использоваться идентификатор символов. Это связанный с данным символом идентификатор, который определяет символ для использования в справочных целях в других элементах документации (например, в листинге программы). Идентификатор символа должен располагаться слева над символом (рисунок 2.3.3.2).
Рисунок 2.3.3.2 - Пример расположения идентификатора символа
В схемах может использоваться описание символов — любая другая информация, например, для отображения специального применения символа с перекрестной ссылкой или для улучшения понимания функции как части схемы. Описание символа должно быть расположено справа над символом (рисунок 2.3.3.3).
Рисунок 2.3.3.3 – Пример расположения описания символа
В схемах работы системы символы, отображающие носители данных, во многих случаях представляют способы ввода-вывода. Для использования в качестве ссылки на документацию текст, на схеме для символов, отображающих способы вывода, должен размещаться справа над символом, а текст для символов, отображающих способы ввода, — справа под символом (рисунок 2.3.3.4).
Рисунок 2.3.3.4 – Пример расположения текста для символов, отображающих способы ввода-вывода
В схемах может использоваться подробное представление, которое обозначается с помощью символа с полосой для процесса или данных. Символ с полосой указывает, что в этом же комплекте документации в другом месте имеется более подробное представление.
Символ с полосой представляет собой любой символ, внутри которого в верхней части проведена горизонтальная линия. Между этой линией и верхней линией символа помещен идентификатор, указывающий на подробное представление данного символа (рисунок 2.3.3.5,а).
В качестве первого и последнего символа подробного представления должен быть использован символ указателя конца. Первый символ указателя конца должен содержать ссылку, которая имеется также в символе с полосой (рисунок 2.3.3.5,б).
а б
Рисунок 2.3.3.5 – Символ с полосой и его подробное представление
Правила выполнения соединений. Потоки данных или потоки управления в схемах показываются линиями. Направление потока слева направо и сверху вниз считается стандартным.
В случаях, когда необходимо внести большую ясность в схему (например, при соединениях), на линиях используются стрелки. Если поток имеет направление, отличное от стандартного, стрелки должны указывать это направление.
В схемах следует избегать пересечения линий. Пересекающиеся линии не имеют логической связи между собой, поэтому изменения направления в точках пересечения не допускаются (рисунок 2.3.3.6).
Рисунок 2.3.3.6 – Пример пересекающихся линий
Две или более входящие линии могут объединяться в одну исходящую линию. Если две или более линии объединяются в одну линию, место объединения должно быть смещено (рисунок 2.3.3.7).
Рисунок 2.3.3.7 – Пример объединения линий
Линии в схемах должны подходить к символу либо слева, либо сверху, а исходить либо справа, либо снизу, Линии должны быть направлены к центру символа.
При необходимости линии в схемах следует разрывать для избегания излишних пересечений или слишком длинных линий, а также, если схема состоит из нескольких страниц. Соединитель в начале разрыва называется внешним соединителем, а соединитель в конце разрыва – внутренним соединителем.
Ссылки к страницам могут быть приведены совместно с символом комментария для их соединителей (рисунок 2.3.3.8).
Рисунок 2.3.3.8 – Пример представления соединителей
Специальные условные обозначения:
Несколько выходов из символа следует показывать:
- несколькими линиями от данного символа к другим символам,
- одной линией от данного символа, которая затем разветвляется в соответствующее число линий (рисунок 2.3.3.9,б).
а б
Рисунок 2.3.3.9 – Пример обозначения нескольких выходов
Каждый выход из символа должен сопровождаться соответствующими значениями условий, чтобы показать логический путь, который он представляет, с тем, чтобы эти условия и соответствующие ссылки были идентифицированы (рисунок 2.3.3.10).
Рисунок 2.3.3.10– Примеры обозначения значений условий
Повторяющееся представление. Вместо одного символа с соответствующим текстом могут быть использованы несколько символов с перекрытием изображения, каждый из которых содержит описательный текст (использование или формирование нескольких носителей данных или файлов, производство множества копий печатных отчетов или форматов перфокарт).
Когда несколько символов представляют упорядоченное множество, это упорядочение должно располагаться от переднего (первого) к заднему (последнему).
Линии могут или исходит из любой точки перекрытых символов, однако правила выполнения соединений должны соблюдаться. Приоритет или последовательный порядок нескольких символов не изменяется посредством точки, в которой линия входит или из которой исходит.
Рисунок 2.3.3.11 — Пример обозначения нескольких символов с перекрытием изображения
На рисунках 2.3.3.12 и 2.3.3.13 приведены примеры выполнения схем ресурсов системы и схемы программы
Рисунок 2.3.3.12 – Пример схемы программы
Рисунок 2.3.3.13 – Пример схемы ресурсов системы
назад | содержание | вперёд