基于VB与PLC串口通信的液位监控系统.ppt

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1、软件技术基础软件技术基础 第第1章章 概述概述河南工业大学电气工程学院本章要点本章要点 软件的概念，软件与程序的关系软件的概念，软件与程序的关系了解软件技术规范了解软件技术规范掌握问题求解过程与方法掌握问题求解过程与方法理解软件开发过程理解软件开发过程 第1章 概述 2010-82河南工业大学电气工程学院软件与软件技术软件与软件技术问题求解方法问题求解方法主主要要内内容容重重点点与与难难点点1.1程序与软件程序与软件程序程序程序程序：是一组计算机指令的集合，是解：是一组计算机指令的集合，是解决问题过程的描述。决问题过程的描述。程序的特征程序的特征：静态和动态属性静态和动态属性用程序语言抽象的符

2、号表达用程序语言抽象的符号表达是对数据实施算法的过程是对数据实施算法的过程具有层次性、结构性具有层次性、结构性第1章 概述 2010-83河南工业大学电气工程学院1.1程序与软件程序与软件软件软件软件软件：是计算机系统中与硬件相互依存：是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它是包括程序、数据及其的另一部分，它是包括程序、数据及其相关文档的完整集合相关文档的完整集合文档文档是指编制程序所使用的技术资料和是指编制程序所使用的技术资料和使用该程序的说明性资料如使用说明书使用该程序的说明性资料如使用说明书等。即开发、使用和维护程序所需要的等。即开发、使用和维护程序所需要的一切资料。一切资料。第1章

3、概述 2010-84河南工业大学电气工程学院1.1 程序与软件程序与软件第1章 概述 2010-85河南工业大学电气工程学院软件的特征软件的特征软件是有生命周期的商品软件是有生命周期的商品软件是逻辑的而不是物理的软件是逻辑的而不是物理的软件是功能、性能完备的软件系统软件是功能、性能完备的软件系统软件不会磨损，它故障率随时间的推移软件不会磨损，它故障率随时间的推移而降低而降低软件的故障就是软件中的错误。软件的故障就是软件中的错误。1.1程序与软件程序与软件软件软件软件危机：是指在软件开发过程中遇到软件危机：是指在软件开发过程中遇到的一系列问题。如开发周期长、成增加、的一系列问题。如开发周期长、成

4、增加、可靠性降低等。可靠性降低等。造成软件危机的原因：造成软件危机的原因：如何开发软件？如何开发软件？如何满足软件不断增长的需求如何满足软件不断增长的需求如何维护现有的、容量在不断增加的软件？如何维护现有的、容量在不断增加的软件？第1章 概述 2010-86河南工业大学电气工程学院1.1程序与软件程序与软件软件软件造成造成软件危机软件危机的原因：的原因：软件成本、开发成本和开发进度的估计不够准确软件成本、开发成本和开发进度的估计不够准确用户对已完成的软件系统不满意的现象经常发生用户对已完成的软件系统不满意的现象经常发生软件产品质量靠不住软件产品质量靠不住软件常常是不可维护的软件常常是不可维护的

5、软件通常没有适当的文档资料软件通常没有适当的文档资料软件的开发成本占计算机系统的总成本比例逐年上升软件的开发成本占计算机系统的总成本比例逐年上升第1章 概述 2010-87河南工业大学电气工程学院1.2 软件分类软件分类系统软件系统软件实时软件实时软件嵌入式软件嵌入式软件商业软件商业软件过程和科学计算软件过程和科学计算软件个人软件个人软件人工智能软件等。人工智能软件等。有太多的软件需要大家去开发有太多的软件需要大家去开发开发开发软件困难吗？软件困难吗？第1章 概述 2010-88河南工业大学电气工程学院1.3软件技术规范软件技术规范软件工程技术软件工程技术程序设计技术程序设计技术软件工具环境技

6、术软件工具环境技术系统软件技术系统软件技术数据库技术数据库技术实时软件技术实时软件技术网络软件技术网络软件技术与实际工作相关的软件技术与实际工作相关的软件技术第1章 概述 2010-891.3.1软件工程技术软件工程技术软件开发的原则与策略软件开发的原则与策略软件开发过程软件开发过程(需求、设计、实现、测试和维护需求、设计、实现、测试和维护)软件开发方法与软件过程模型软件开发方法与软件过程模型软件标准与软件质量的衡量软件标准与软件质量的衡量软件开发的组织与项目管理软件开发的组织与项目管理软件版权等软件版权等第1章 概述 2010-810河南工业大学电气工程学院1.3.2 程序设计技术程序设计技

7、术程序结构与算法设计程序结构与算法设计程序设计风格程序设计风格程序设计语言程序设计语言程序设计方法程序设计方法程序设计自动化程序设计自动化程序的正确性证明程序的正确性证明程序的变换。程序的变换。第1章 概述 2010-811河南工业大学电气工程学院1.3.3 软件工具环境技术软件工具环境技术人机接口技术人机接口技术软件自动生成软件自动生成软件工具的集成和软件开发环境软件工具的集成和软件开发环境软件的复用软件的复用逆向工程等逆向工程等第1章 概述 2010-812河南工业大学电气工程学院1.3.4 系统软件技术系统软件技术操作系统操作系统编译方法编译方法分布式处理与并行计算分布式处理与并行计算多

8、媒体软件处理技术等多媒体软件处理技术等 第1章 概述 2010-813河南工业大学电气工程学院1.3.5 数据库技术数据库技术数据模型数据模型数据库与数据库管理系统数据库与数据库管理系统分布式数据库分布式数据库面向对象数据库技术面向对象数据库技术工程数据库工程数据库多媒体数据库等多媒体数据库等第1章 概述 2010-814河南工业大学电气工程学院1.3.6 实时软件技术实时软件技术实时监控软件技术实时监控软件技术嵌入式实时软件技术嵌入式实时软件技术 第1章 概述 2010-815河南工业大学电气工程学院1.3.7 网络软件技术网络软件技术网络管理网络管理局域网技术局域网技术网络互连技术网络互连

9、技术智能网络智能网络无线网络无线网络移动网络移动网络协议工程协议工程等等第1章 概述 2010-816河南工业大学电气工程学院1.3.8 与实际工作相关软件技术与实际工作相关软件技术如何延长软件的使用时间如何延长软件的使用时间如何适应不断增强的软件性能如何适应不断增强的软件性能如何控制软件的质量如何控制软件的质量如何改变管理和配置记录如何改变管理和配置记录如何设计用户的在线帮助文档和图表如何设计用户的在线帮助文档和图表如何控制软件规模如何控制软件规模软件评估和软件开发计划的制订软件评估和软件开发计划的制订软件需求的表示和软件规格说明书的确定等软件需求的表示和软件规格说明书的确定等 第1章 概述

10、 2010-817河南工业大学电气工程学院1.4基于计算机的问题求解方法基于计算机的问题求解方法 就是建立求解问题的模型。就是建立求解问题的模型。把描述实际对象的数据及其把描述实际对象的数据及其相互关系映射到计算机的存相互关系映射到计算机的存储器上，编程序模拟对象领储器上，编程序模拟对象领域中的求解过程。域中的求解过程。第1章 概述 2010-818河南工业大学电气工程学院问问题题域域中中的的信信息息表示和处理表示和处理计计算算机机中中的的数数据据表示和处理表示和处理问题求解问题求解问问题题求求解解目目标标数据数据表示表示、处理？处理？如何表示要处理的数据如何表示要处理的数据 如何处理数据如何

11、处理数据第1章 概述 2010-819河南工业大学电气工程学院数据结构的问题数据结构的问题算法的问题算法的问题计算机求解过程计算机求解过程 vs vs 软件工程的方法软件工程的方法（1）问题分析：弄清所要解的问题是什么；并且）问题分析：弄清所要解的问题是什么；并且把它用一种语言（自然语言、说明语言或数把它用一种语言（自然语言、说明语言或数学语言）清楚地描述出来学语言）清楚地描述出来（2）设计：建立程序系统的结构，重点是数据结）设计：建立程序系统的结构，重点是数据结构的设计和算法的设计构的设计和算法的设计（3）程序编码：采用适当的程序设计语言，编写）程序编码：采用适当的程序设计语言，编写出可执行

12、的程序出可执行的程序（4）程序测试和维护：发现和排除在前几个阶段）程序测试和维护：发现和排除在前几个阶段中产生的错误，在使用中不断维护和完善中产生的错误，在使用中不断维护和完善第1章 概述 2010-820河南工业大学电气工程学院需求分析需求分析软件设计软件设计软件实现软件实现软件测试软件测试软件维护软件维护实例：设计一个多岔路口 交通信号灯管理系统l 首先需要分析一下所有车辆行驶路线的首先需要分析一下所有车辆行驶路线的冲突问题。冲突问题。l这个问题可以归结为对车辆的可能行驶方这个问题可以归结为对车辆的可能行驶方向作某种分组。向作某种分组。l分组的原则是使任一个组中各个方向行驶分组的原则是使任

13、一个组中各个方向行驶的车辆可以同时安全行驶而不发生碰撞。的车辆可以同时安全行驶而不发生碰撞。第1章 概述 2010-821河南工业大学电气工程学院问题分析问题分析第1章 概述 2010-822河南工业大学电气工程学院可通行方向AB AC ADBA BC BD DA DB DCEA EB ECEDABACADBABCBDDADBDCEAEBECED构造结点结点间不可通行者连线如图1.2所示图1.1多岔路口示意图问题抽象问题抽象第1章 概述 2010-823河南工业大学电气工程学院把图中的结点进行分组，无关性结点分在一组，使得有连线的结点不在同一个组里。ABACADBADCEDBCBDEADADB

14、EBEC第1章 概述 2010-824ABACADBABCBDDAD BDCEAECEDEB着色着色数学模型数学模型四色定理四色定理如果把上图中的一个结点理解为一个如果把上图中的一个结点理解为一个国家，结点之间的连线看作两国有共国家，结点之间的连线看作两国有共同边界，上述问题就变成著名的同边界，上述问题就变成著名的“地图地图着色问题着色问题”。即求出最少要几种颜色可将图中所有即求出最少要几种颜色可将图中所有国家着色，使得任意两个相邻的国家国家着色，使得任意两个相邻的国家颜色都不相同颜色都不相同 第1章 概述 2010-825河南工业大学电气工程学院设计：实现上述问题抽象过程设计：实现上述问题抽

15、象过程算法设计算法设计对对n个结点，逐个测试其所有组个结点，逐个测试其所有组合；合；逐个穷举所有可能的分组方法，逐个穷举所有可能的分组方法，分一组可不可以？若不可以，二分一组可不可以？若不可以，二组呢？若再不可以，三组呢？组呢？若再不可以，三组呢？第1章 概述 2010-826河南工业大学电气工程学院方法：穷举法和贪心法方法：穷举法和贪心法穷穷举举法法思想思想先用一种颜色给尽可能多的不相邻的结点先用一种颜色给尽可能多的不相邻的结点着色；着色；然后对剩下的结点，再用一种颜色给尽可然后对剩下的结点，再用一种颜色给尽可能多的不相邻的结点着色；能多的不相邻的结点着色；如此反复，直到所有结点都已经着色。

16、如此反复，直到所有结点都已经着色。第1章 概述 2010-827河南工业大学电气工程学院贪心算法贪心算法思想思想抽象描述抽象描述while 有结点未着色有结点未着色 选择一种新颜色；选择一种新颜色；在未着色的结点中，给尽可能多的彼在未着色的结点中，给尽可能多的彼 此之间没有边的连接结点着色；此之间没有边的连接结点着色；第1章 概述 2010-828河南工业大学电气工程学院算法描述算法描述假设图假设图G，集合，集合V包括图中的结点包括图中的结点v，着色开始时，着色开始时V是是G所有结点集合，所有结点集合，NEW表示已确定可用新颜表示已确定可用新颜色着色的结点集合。色着色的结点集合。while V

17、!=NEW=;for 每个每个v V do if v与与NEW中所有结点没有边连接中所有结点没有边连接 V=V v;NEW=NEW v;第1章 概述 2010-829河南工业大学电气工程学院实现、测试与维护实现、测试与维护选择一种程序设计语言编写代码，完选择一种程序设计语言编写代码，完成上述算法，调试程序成上述算法，调试程序使用前测试程序使用前测试程序投入使用投入使用维护维护第1章 概述 2010-830河南工业大学电气工程学院 第1章 概述 2010-8用软件开发过程思考上述问题用软件开发过程思考上述问题第1章 概述 2010-832河南工业大学电气工程学院软软件需求分析件需求分析目的目的：

18、系统“要解决什么问题？”、“做什么？”任务任务：收集、分析、理解、确定用户的要求；然后把用户的要求精确、完整地描述表达出来。结果结果：可行性报告、软件计划、撰写需求说明书第1章 概述 2010-833河南工业大学电气工程学院“什么是他们真正需要的”软软件件设计设计目的：目的：要回答“如何解决该问题？”、“怎样做？”。任任务务：给出实现系统的实施蓝图。功能分解：设计每个模块的功能及接口。主要工作是完成软件系统结构(软件结构)设计、数据设计、界面设计和过程设计。结结果果：系统设计说明书和模块功能说明书第1章 概述 2010-834河南工业大学电气工程学院概要设计详细设计软软件构造件构造目的：目的：

19、选择一种程序设计语言写出高质量的代码和相应的文档。任务任务：根据设计说明书中每个模块的控制流程编写出相应的源程序。结果结果：源程序和文档第1章 概述 2010-835河南工业大学电气工程学院注意使系统更易于使用和系统的可重用性软软件件测试测试目的：目的：保证系统的正确性、可靠性和可用性。任务任务：检查、发现程序中的错误，提高系统可靠性。结果结果：测试报告和软件修改报告等。第1章 概述 2010-836河南工业大学电气工程学院系统是否能实系统是否能实现规定的操作现规定的操作？软件维护软件维护目的目的：维护软维护软件系件系统统的正常运行。的正常运行。任任务务：改正：改正软软件系件系统统在使用在使用

20、过过程中程中发现发现的的隐隐含含错误错误，扩扩充在使用充在使用过过程中新的功能要求。程中新的功能要求。阶阶段段结结果：果：软软件系件系统统的的问题报问题报告和告和软软件修改件修改报报告。告。第1章 概述 2010-837河南工业大学电气工程学院是否满足用户是否满足用户的应用要求的应用要求思考与练习进一步讨论课堂讲授的求解问题方法写出你的解决方法和思路第1章 概述 2010-838河南工业大学电气工程学院软件技术基础课程实验项目项目名称：班 级：学 号：完成时间：指导教师：2010年 月 日第1章 概述 2010-839河南工业大学电气工程学院封面要求实验项实验项目文档目文档规规范范l封面封面l目录目录l主体内容包括：主体内容包括：1.需求分析需求分析2.技术路线技术路线3.工程进度工程进度4.测试报告测试报告5.个人小结个人小结第1章 概述 2010-840河南工业大学电气工程学院