Дж. Рамбо, М. Блаха - UML 2.0 - Объектно-ориентированное моделирование и разработка (1158633), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Пример модели состояний Рассмотрим модель состояний реального устройства — программируемого термостата Сирса «Уикендер». На этом примере мы продемонстрируем совместную работу модельных конструкций. Чтобы создать свою модель, мы прочитали инструкцию по эксплуатации и поэкспериментировали с реальным устройством. Устройство управляет обогревателем и кондиционером в соответствии с зависящими от времени атрибутами, которые владелец вводит с клавиатуры. В процессе работы термостат поддерживает текущую температуру равной целевому значению, управляя нагревателем и кондиционером. Целевая температура берется из таблицы значений в начале каждого периода, описываемого программой.
Таблица задает целевую температуру и начальное время для каждого из восьми периодов, четыре из которых относятся к будним дням и четыре — к выходным. Пользователь всегда может вручную ввести значение, перекрывающее целевую температуру из таблицы. Пользователь программирует термостат при помощи десяти кнопок и трех выключателей. Параметры отображаются на алфавитно-цифровом дисплее.
Каждая кнопка при каждом нажатии порождает событие. Мы приписываем свое событие ввода каждой из кнопок: ° ТЕМР ПР (Температура вверх) — увеличивает целевую температуру или температуру в программе. ° ТЕМР 1)ОЮ)У (Температура вниз) — понижает целевую температуру или температуру в программе. ° Т1МЕ У%0 (Время вперед) — увеличивает показания часов или время в программе. ° 11МЕ ВАСК (Время назад) — уменьшает показания часов или время в программе. ° 5ЕТ СЕОСК (Установка часов) — установка текущего времени суток.
° 5ЕТ РАУ (Установка дня) — установка текущего дня недели. ° ИУМ РКСМ (Выполнить программу) — выход из настройки и начало выполнения программы. 148 Глава б ° Углубленное моделирование состояний ° РТЕ й1РНСМ(Просмотреть программу) — вход в режим программирования для отображения и изменения восьми пар значений времени и температуры. ° НОШ ТЕМР (Поддерживать температуру) — поддерживать текущую температуру независимо от программы. ° Е-С В(1ТТОН(Фаренгейт/Цельсий) — переключение между градусами Фаренгейта и Цельсия.
Каждый выключатель позволяет выбрать одно из двух или трех значений параметра. В модели мы представляем каждый выключатель в виде независимой параллельной поддиаграммы, по одному состоянию на каждое положение выключателя. Хотя мы присваиваем названия событий изгиенению состояния, для устройства имеет значение именно состояние выключателя (а не его изменение). Итак, устройство снабжено следующими выключателями: ° Н1СНТ 11СНТ (Подсветка) — управляет подсветкой дисплея.
Значения: 11КЫ оЯ (подсветки нет), 11ййг оп (подсветка есть). ° 5ЕА5ОН (Время года) — выбирает устройство, которым управляет термостат. Значения: йеаг (обогреватель), соо1 (кондиционер), оД (устройства нет). ° ЕА)У (Вентилятор) — управляет работой вентилятора. Значения: 1аи оп (вентилятор работает непрерывно), 1ап аиго (вентилятор работает только одновременно с обогревателем или кондиционером). Термостат управляет реле обогревателя, кондиционера и вентилятора. В модели мы представляем это деятельностью тип 1игпасе (включить обогреватель), тип а1г сопа1йопег (включить кондиционер) и лип 1ап (включить вентилятор). Термостат снабжен датчиком температуры воздуха, показания которого он непрерывно контролирует.
В модели мы описываем это внешним параметром гетр (температура). Кроме того, термастат снабжен часами, показания которых он непрерывно считывает и отображает на дисплее. Часы мы тоже моделируем внешним параметром Втпе, поскольку модель состояний часов нас в этой задаче не интересует. При построении модели состояний важно учитывать только те состояния, которые влияют на поток управления, а всю прочую информацию описывать переменными и параметрами. Внутренняя переменная состояния гадес гегпр (целевая температура) обозначает температуру, которую термостат пытается поддерживать.
Некоторые виды деятельности считывают значение этой переменной, а другие устанавливают его. Переменная состояния обеспечивает взаимодействие между разными частями модели состояний. На рис. 6АО показана диаграмма состояний высшего уровня для программируемого термостата. Она содержит семь параллельных поддиаграмм (областей). Пользовательский интерфейс мы показываем отдельно (рис. 6А1). На этой же диаграмме находятся тривиальные поддиаграммы переключателей 5ЕАЮНи РАН.
Четыре другие поддиаграммы показывают выходные параметры термостата: состояния реле обогревателя, кондиционера, индикатора и вентилятора. Каждая из этих поддиаграмм содержит подсостояния ОД (Выкл) и Оп (Вкл). Состояние каждой поддиаграммы полностью определяется входными параметрами и состоянием других поддиаграмм (например, переключателей БЕАБОН и РАЖ). Состояние четырех поддиаграмм в правой части полностью выводимо из других частей модели и не содержит никакой дополнительной информации. 6.6.
Пример модели состояний 149 На рис. 6.11 показана поддиаграмма, описывающая пользовательский интерфейс. Она содержит три параллельные поддиаграммьс интерактивный дисплей, температурный режим, подсветка. Подсветка управляется выключателем, поэтому начальное значение для нее не имеет смысла. Значение подсветки может быть определено непосредственно. Режим отображения температуры управляется единственной кнопкой, позволяющей переключаться между градусами Фаренгейта и Цельсия.
Здесь начальное состояние по умолчанию необходимо: когда устройство включается, оно отображает температуру в градусах Фаренгейта. Поддиаграмма интерактивного дисплея представляет существенно больший интерес. Устройство может находиться либо в режиме работы, либо в режиме настройки. Состояние Орегасе (Работа) делится на три параллельных подсостояния. К одному из них относятся Яип (Выполнение программы) и НоЫ (Поддержание температуры), другое управляет отображением целевой температуры, а третье управляет отображением времени и текущей температуры. Каждые две секунды дисплей переключается между режимом отображения текущего времени и режимом отображения текущей температуры.
Целевая температура отображается постоянно и может корректироваться кнопками ТЕМР (1Р и ТЕМР РО %1ч', а также событием зег Сагяег (установка целевой температуры), которое может быть порождено только в состоянии Орегасе (Работа). Обратите внимание, что параметр сагяес гетр, устанавливаемый на этой диаграмме, — это тот же самый параметр, который управляет выходными реле. Каждую секунду, проведенную в состоянии Лип (Выполнение программы), текущее время сравнивается с временами из программной таблицы. Если текущее время совпадает с одним из указанных в таблице значений, осуществляется переход к следующему пункту программы, и вход в состояние Лип выполняется заново. Вход в зто состояние выполняется и в том случае, если в каком-либо состоянии нажимается кнопка ЯИИ РКСМ (Выполнить программу), на что указывает переход, соединяющий контур с состоянием Орегасе, и переход по умолчанию в состояние Яип.
При входе в это состояние деятельность при входе устанавливает целевую температуру равной значению из программной таблицы. Пока устройство находится в состоянии НоЫ (Поддержание температуры), автоматического изменения целевой температуры в соответствии с программой не происходит. Температура может быть изменена только пользователем при помощи кнопок ТЕМР (1Р и ТЕМР 1)О'й%. Если интерфейс находится в одном из подсостояний настройки в течение 90 секунд и пользователь ничего не вводит, система переходит в состояние НоЫ. Вход в подсостояние НоЫ одновременно вызывает переход в начальные состояния двух других параллельных областей Орегасе (Работа).
Состояние 5есир (Настройка) было включено в модель только для того, чтобы сгруппировать три вложенных состояния настройки для задания перехода по 90-секундному тайм-ауту. Обратите внимание на небольшую странность в поведении устройства: кнопка НОШ в состоянии 5есир (Настройка) не действует, но перейти в состояние НоЫ (Поддержание температуры) все-таки можно, подождав 90 секунд. На рис. 6.12 показаны три поддиаграммы настройки. Нажатие кнопки 5ЕТ С1.ОСК (Установка часов) вызывает переход во вложенное состояние 5ес тсписез (Установка минут), потому что оно является начальным состоянием по умолчанию. Последующие нажатия кнопки 5ЕТ СЕОСК вызывают переключение между вложенными состояниями 5ес йоигз (Установка часов) и 5ес тсписез (Установка минут).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
