基于VB與PLC串口通信的液位監(jiān)控系統(tǒng).ppt

軟件技術(shù)基礎(chǔ) 第1章 概述,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,本章要點(diǎn),軟件的概念，軟件與程序的關(guān)系 了解軟件技術(shù)規(guī)范 掌握問(wèn)題求解過(guò)程與方法 理解軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程,第1章 概述 2010-8,2,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,軟件與軟件技術(shù) 問(wèn)題求解方法,主要內(nèi)容,重點(diǎn)與難點(diǎn),1.1程序與軟件程序,程序：是一組計(jì)算機(jī)指令的集合，是解決問(wèn)題過(guò)程的描述。 程序的特征： 靜態(tài)和動(dòng)態(tài)屬性 用程序語(yǔ)言抽象的符號(hào)表達(dá) 是對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施算法的過(guò)程 具有層次性、結(jié)構(gòu)性,第1章 概述 2010-8,3,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,1.1程序與軟件軟件,軟件：是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分，它是包括程序、數(shù)據(jù)及其相關(guān)文檔的完整集合 文檔是指編制程序所使用的技術(shù)資料和使用該程序的說(shuō)明性資料如使用說(shuō)明書(shū)等。即開(kāi)發(fā)、使用和維護(hù)程序所需要的一切資料。,第1章 概述 2010-8,4,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,1.1 程序與軟件,第1章 概述 2010-8,5,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,軟件的特征 軟件是有生命周期的商品 軟件是邏輯的而不是物理的 軟件是功能、性能完備的軟件系統(tǒng) 軟件不會(huì)磨損，它故障率隨時(shí)間的推移而降低 軟件的故障就是軟件中的錯(cuò)誤。,1.1程序與軟件軟件,軟件危機(jī)：是指在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到的一系列問(wèn)題。如開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、成增加、可靠性降低等。 造成軟件危機(jī)的原因： 如何開(kāi)發(fā)軟件？ 如何滿足軟件不斷增長(zhǎng)的需求 如何維護(hù)現(xiàn)有的、容量在不斷增加的軟件？,第1章 概述 2010-8,6,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,1.1程序與軟件軟件,造成軟件危機(jī)的原因： 軟件成本、開(kāi)發(fā)成本和開(kāi)發(fā)進(jìn)度的估計(jì)不夠準(zhǔn)確 用戶對(duì)已完成的軟件系統(tǒng)不滿意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生 軟件產(chǎn)品質(zhì)量靠不住 軟件常常是不可維護(hù)的 軟件通常沒(méi)有適當(dāng)?shù)奈臋n資料 軟件的開(kāi)發(fā)成本占計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總成本比例逐年上升,第1章 概述 2010-8,7,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,1.2 軟件分類,系統(tǒng)軟件 實(shí)時(shí)軟件 嵌入式軟件 商業(yè)軟件 過(guò)程和科學(xué)計(jì)算軟件 個(gè)人軟件 人工智能軟件等。 有太多的軟件需要大家去開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)軟件困難嗎？,第1章 概述 2010-8,8,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,1.3軟件技術(shù)規(guī)范,軟件工程技術(shù) 程序設(shè)計(jì)技術(shù) 軟件工具環(huán)境技術(shù) 系統(tǒng)軟件技術(shù) 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 實(shí)時(shí)軟件技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)軟件技術(shù) 與實(shí)際工作相關(guān)的軟件技術(shù),第1章 概述 2010-8,9,1.3.1軟件工程技術(shù),軟件開(kāi)發(fā)的原則與策略 軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程(需求、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試和維護(hù)) 軟件開(kāi)發(fā)方法與軟件過(guò)程模型 軟件標(biāo)準(zhǔn)與軟件質(zhì)量的衡量 軟件開(kāi)發(fā)的組織與項(xiàng)目管理 軟件版權(quán)等,第1章 概述 2010-8,10,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,1.3.2 程序設(shè)計(jì)技術(shù),程序結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)風(fēng)格 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 程序設(shè)計(jì)方法 程序設(shè)計(jì)自動(dòng)化 程序的正確性證明 程序的變換。,第1章 概述 2010-8,11,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,1.3.3 軟件工具環(huán)境技術(shù),人機(jī)接口技術(shù) 軟件自動(dòng)生成 軟件工具的集成和軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境 軟件的復(fù)用 逆向工程等,第1章 概述 2010-8,12,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,1.3.4 系統(tǒng)軟件技術(shù),操作系統(tǒng) 編譯方法 分布式處理與并行計(jì)算 多媒體軟件處理技術(shù)等,第1章 概述 2010-8,13,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,1.3.5 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 分布式數(shù)據(jù)庫(kù) 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 工程數(shù)據(jù)庫(kù) 多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)等,第1章 概述 2010-8,14,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,1.3.6 實(shí)時(shí)軟件技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件技術(shù) 嵌入式實(shí)時(shí)軟件技術(shù),第1章 概述 2010-8,15,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,1.3.7 網(wǎng)絡(luò)軟件技術(shù),網(wǎng)絡(luò)管理 局域網(wǎng)技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù) 智能網(wǎng)絡(luò) 無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 協(xié)議工程等,第1章 概述 2010-8,16,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,1.3.8 與實(shí)際工作相關(guān)軟件技術(shù),如何延長(zhǎng)軟件的使用時(shí)間 如何適應(yīng)不斷增強(qiáng)的軟件性能 如何控制軟件的質(zhì)量 如何改變管理和配置記錄 如何設(shè)計(jì)用戶的在線幫助文檔和圖表 如何控制軟件規(guī)模 軟件評(píng)估和軟件開(kāi)發(fā)計(jì)劃的制訂 軟件需求的表示和軟件規(guī)格說(shuō)明書(shū)的確定等,第1章 概述 2010-8,17,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,1.4基于計(jì)算機(jī)的問(wèn)題求解方法,就是建立求解問(wèn)題的模型。把描述實(shí)際對(duì)象的數(shù)據(jù)及其相互關(guān)系映射到計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器上，編程序模擬對(duì)象領(lǐng)域中的求解過(guò)程。,第1章 概述 2010-8,18,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,問(wèn)題求解目標(biāo),數(shù)據(jù) 表示 、 處理？,如何表示要處理的數(shù)據(jù) 如何處理數(shù)據(jù),第1章 概述 2010-8,19,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,兩個(gè)重要概念？,？,？,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題,算法的問(wèn)題,計(jì)算機(jī)求解過(guò)程 vs 軟件工程的方法,（1）問(wèn)題分析：弄清所要解的問(wèn)題是什么；并且把它用一種語(yǔ)言（自然語(yǔ)言、說(shuō)明語(yǔ)言或數(shù)學(xué)語(yǔ)言）清楚地描述出來(lái) （2）設(shè)計(jì)：建立程序系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和算法的設(shè)計(jì) （3）程序編碼：采用適當(dāng)?shù)某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言，編寫(xiě)出可執(zhí)行的程序 （4）程序測(cè)試和維護(hù)：發(fā)現(xiàn)和排除在前幾個(gè)階段中產(chǎn)生的錯(cuò)誤，在使用中不斷維護(hù)和完善,第1章 概述 2010-8,20,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,需求分析,軟件設(shè)計(jì),軟件實(shí)現(xiàn),軟件測(cè)試,軟件維護(hù),實(shí)例：設(shè)計(jì)一個(gè)多岔路口 交通信號(hào)燈管理系統(tǒng),首先需要分析一下所有車輛行駛路線的沖突問(wèn)題。 這個(gè)問(wèn)題可以歸結(jié)為對(duì)車輛的可能行駛方向作某種分組。 分組的原則是使任一個(gè)組中各個(gè)方向行駛的車輛可以同時(shí)安全行駛而不發(fā)生碰撞。,第1章 概述 2010-8,21,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,問(wèn)題分析,第1章 概述 2010-8,22,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,可通行方向 AB AC AD BA BC BD DA DB DC EA EB EC ED,構(gòu)造結(jié)點(diǎn) 結(jié)點(diǎn)間不可通行者連線如圖1.2所示,圖1.1多岔路口示意圖,問(wèn)題抽象,第1章 概述 2010-8,23,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,把圖中的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行分組，無(wú)關(guān)性結(jié)點(diǎn)分在一組，使得有連線的結(jié)點(diǎn)不在同一個(gè)組里。,第1章 概述 2010-8,24,AB,AC,AD,BA,BC,BD,DA,D B,DC,EA,EC,ED,EB,著色,數(shù)學(xué)模型四色定理,如果把上圖中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)理解為一個(gè)國(guó)家，結(jié)點(diǎn)之間的連線看作兩國(guó)有共同邊界，上述問(wèn)題就變成著名的“地圖著色問(wèn)題”。 即求出最少要幾種顏色可將圖中所有國(guó)家著色，使得任意兩個(gè)相鄰的國(guó)家顏色都不相同,第1章 概述 2010-8,25,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,設(shè)計(jì)：實(shí)現(xiàn)上述問(wèn)題抽象過(guò)程 算法設(shè)計(jì),對(duì)n個(gè)結(jié)點(diǎn)，逐個(gè)測(cè)試其所有組合； 逐個(gè)窮舉所有可能的分組方法，分一組可不可以？若不可以，二組呢？若再不可以，三組呢？,第1章 概述 2010-8,26,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,方法：窮舉法和貪心法,窮舉法 思想,先用一種顏色給盡可能多的不相鄰的結(jié)點(diǎn)著色； 然后對(duì)剩下的結(jié)點(diǎn)，再用一種顏色給盡可能多的不相鄰的結(jié)點(diǎn)著色； 如此反復(fù)，直到所有結(jié)點(diǎn)都已經(jīng)著色。,第1章 概述 2010-8,27,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,貪心算法 思想,抽象描述,while 有結(jié)點(diǎn)未著色 選擇一種新顏色； 在未著色的結(jié)點(diǎn)中，給盡可能多的彼 此之間沒(méi)有邊的連接結(jié)點(diǎn)著色； ,第1章 概述 2010-8,28,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,算法描述,假設(shè)圖G，集合V包括圖中的結(jié)點(diǎn)v，著色開(kāi)始時(shí)V是G所有結(jié)點(diǎn)集合，NEW表示已確定可用新顏色著色的結(jié)點(diǎn)集合。 while V != NEW= ; for 每個(gè)v V do if v與NEW中所有結(jié)點(diǎn)沒(méi)有邊連接 V=V v ; NEW=NEWv ; ,第1章 概述 2010-8,29,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,實(shí)現(xiàn)、測(cè)試與維護(hù),選擇一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)代碼，完成上述算法，調(diào)試程序 使用前測(cè)試程序 投入使用維護(hù),第1章 概述 2010-8,30,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,用軟件工程方法思考,？,第1章 概述 2010-8,用軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程思考上述問(wèn)題,第1章 概述 2010-8,32,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,軟件需求分析,目的：系統(tǒng)“要解決什么問(wèn)題？”、“做什么？” 任務(wù)：收集、分析、理解、確定用戶的要求；然后把用戶的要求精確、完整地描述表達(dá)出來(lái)。 結(jié)果：可行性報(bào)告、軟件計(jì)劃、撰寫(xiě)需求說(shuō)明書(shū),第1章 概述 2010-8,33,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,“什么是他們真正需要的”,軟件設(shè)計(jì),目的：要回答“如何解決該問(wèn)題？”、“怎樣做？”。 任務(wù)：給出實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)施藍(lán)圖。功能分解：設(shè)計(jì)每個(gè)模塊的功能及接口。主要工作是完成軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(軟件結(jié)構(gòu)) 設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)和過(guò)程設(shè)計(jì)。 結(jié)果：系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和模塊功能說(shuō)明書(shū),第1章 概述 2010-8,34,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,概要設(shè)計(jì),詳細(xì)設(shè)計(jì),軟件構(gòu)造,目的：選擇一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言寫(xiě)出高質(zhì)量的代碼和相應(yīng)的文檔。 任務(wù)：根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中每個(gè)模塊的控制流程編寫(xiě)出相應(yīng)的源程序。 結(jié)果：源程序和文檔,第1章 概述 2010-8,35,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,注意使系統(tǒng)更易于使用和系統(tǒng)的可重用性,軟件測(cè)試,目的：保證系統(tǒng)的正確性、可靠性和可用性。 任務(wù)：檢查、發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤，提高系統(tǒng)可靠性。 結(jié)果：測(cè)試報(bào)告和軟件修改報(bào)告等。,第1章 概述 2010-8,36,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,系統(tǒng)是否能實(shí)現(xiàn)規(guī)定的操作？,軟件維護(hù),目的：維護(hù)軟件系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 任務(wù)：改正軟件系統(tǒng)在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的隱含錯(cuò)誤，擴(kuò)充在使用過(guò)程中新的功能要求。 階段結(jié)果：軟件系統(tǒng)的問(wèn)題報(bào)告和軟件修改報(bào)告。,第1章 概述 2010-8,37,河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,是否滿足用戶的應(yīng)用要求,思考與練習(xí) 進(jìn)一步討論課堂講授的求解