L软件需求报告.doc

二软件需求报告。 目 录1引言.21.1 背景说明21.2 参考资料22.软件总体概述22.1 目标22.2 系统模型22.3 假设和约束23详细需求.33.1 功能需求53.1.1 概述.53.1.2 输入.53.1.3 处理.53.1.4 输出.53.1.5 内部数据.63.2 性能要求63.2.1 精度.63.2.2 时间特性.63.2.3 输入和输出.63.2.4 数据库特性.64环境.64.1 设备环境64.2 支持软件环境61引言。1.1 背景说明 被开发软件名称：电梯调控系统 开发者：蒋志斌、赖豪塔、林超、吴泽林1.2 参考资料 资料名称：电梯控制系统的事例分析系统描述 资料来源：李代平老师2.软件总体概述。2.1 目标在已存在不少电梯控制系统的背景下，本系统开发人员试图在已有的前人的开发实例上，用自己的调度算法实现对电梯的调度，从而为电梯控制系统的调度提出某些建议。2.2 系统模型 输 入 请求 信 息调度管理模块经调度后的请求信息控制管理模块控 制信 息 2.3 假设和约束 时间上的约束 由于本系统的开发时间为2个星期，而在如此短的时间内，系统的实现很 难采用比较完美的算法，即使已有前人的开发经验，但是我们借助的只是 他们控制电梯的思想，而具体的程序设计则要根据系统的使用环境进行； 另一方面，由于时间的有限，使得我们和用户的交流时间不是很充分，从 而可能导致我们的交流缺乏，而引起对于系统使用环境的认识不够彻底， 进而对于程序调度算法的设计不够完善，不能适应特殊情况的发生；还有， 时间的限制也限制了我们对于程序的调试时间，使得我们难以发现程序中 的较难察觉的bug，可能使系统存在着一些小问题。 系统使用环境约束 分析众多已有的电梯系统，我们发觉，一个好的电梯系统不仅要控制方便、 响应及时，更为重要的是其调度的合理性。试想，假若一个电梯系统以最 短距离调度作为调度算法，即每次都只响应那个最近的用户的请求，那么 电梯可能大部分时间内只在一个很小的范围内来来回回，可见这种调度算 法是很不合理的，很容易导致电梯资源不能够得到充分利用，因此电梯系 统必须根据其使用环境而选定一种特定的调度算法。而我们的调度算法也 是针对于用户环境而制订的，此电梯系统只能适用于与之相差不多的电梯 环境，也就是说，系统的可移植性是比较差的，要对其进行移植，必须对其进行一定的维护。3详细需求。总的需求就是要设计和实现一个能对一座40 层楼的建筑物内的4 部电梯进行调度和控制的程序。这些电梯能以常规的方式将乘客从某一层楼送到另一层楼。 效率（Efficiency ) ：这个程序应能有效地并合理地对电梯进行调度。比如说，有人在第4 层楼召唤电梯按下向下的按钮，那么下行的将要经过第4 层楼的一部电梯就应在第4 层楼停下来，让这个乘客进入电梯。另一种情况是如果一部电梯没有乘客（即没有未完成的目的地请求），那么它就应当停在其最后一次完成的目的地请求的楼层，直到被召唤。一部电梯不应中途改变其运行方向，除非在现行方向上的乘客都到了其目的地。（正如我们在后面将要看到的、程序不可能拥有有关电梯中实际乘客的信息，它只知道在一给定电梯中是否有目的地按钮被按下。比如说，某个喜欢恶作剧的乘客在第l 层楼上了电梯，然后按下了第4 层、第5 层和第12 层楼的目的地按钮，那么在电梯运行时，程序就会让电梯在第4 、第5 和第12 层楼停下。计算机和程序没有实际进出电梯的乘客的有关信息。）如果一部电梯中的乘客数已达到了电梯的容量，那么这部电梯就不应再响应任何新的召唤请求。（每部电梯都有一个超载传感器，计算机和程序能够对这些传感器进行询问。） 目的地按钮（Destination button ) ：每部电梯的里面都配有一个面板，上面有一列按钮，共40 个，每个按钮代表一个楼层，并标有楼层号（1 到40 ）。从计算机传送到面板上的信号可以使这些目的地按扭亮起来。当一个乘客按下原先指示灯不亮的目的地按钮，这个面板后面的电路就向计算机发出一个中断信号（每个电梯的中断信号是独立的）。当计算机接收到这其中的一个信号（以向量的形式）后，程序就去读相应的映射八位输入寄存器的内存（每个中断对应一个寄存器，每个寄存器对应一部电梯）。寄存器中存放的是引起这个中断事件的目的地按钮所对应的楼层号。自然，当发生向量中断时，面板后的电路就将楼层号写入相应的映射输入寄存器的内存中。（因为这个应用中只有40 层楼，因此在实现中每个输入寄存器只需用到前6 位，而硬件最多可以支持一座256 层楼的建筑物。） 目的地按钮指示灯（Destination button lights ) ：正如前面所提到的，可以让目的地按钮亮起来（面板后有灯泡）。当程序中的中断服务例程接收到一目的地按钮中断，它就发送一个信号到相应的面板，使相应的按钮指示灯发亮。信号的发送实际就是程序将按钮对应的楼层号写入相应的映射输出寄存器的内存中（每个寄存器对应一部电梯）。按钮指示灯亮就相当于告诉乘客系统已经注意到了他或她的请求，而且当乘客再一次按下该按钮（由于急躁？）时就不再产生中断。当控制器在某一楼层停下电梯时，它就向目的地按钮面板发送一信号，熄灭该层的目的地按钮指示灯。 楼层传感器（Floor sensors ) ：每一部电梯升降井的每一个楼层上都有一个楼层传感器开关。当电梯正好运行到每个楼层的八英寸空间内时，电梯上的一个机轮就闭合该楼层的开关并向计算机发送一中断信号（每部电梯升降井的开关发送的中断信号都是独立的）。计算机接收到其中任一个中断信号（以向量的形式）后，程序就去读相应的映射八位输入寄存器（每个寄存器对应一个中断亦即每个寄存器对应一部电梯）的内存，内存中存放的是引起该中断的楼层传感器开关所对应的楼层号。 到达指示灯（Arrival lights ) ：在每部电梯里面还有一个具有一排指示器的面板每个指示器都对应指示某一楼层。这个面板就在电梯门的正上方。设置这个面板的目的是要告诉电梯中的乘客这部电梯现在正要到达的楼层的楼层号（有可能电梯就要在该层楼停下）。当电梯到达一楼层时程序应让该楼层指示器发亮，当电梯离开该层楼或到达另一层楼时该指示器应熄灭。这个信号的发送实际就是程序将楼层指示器所对应的楼层号写入相应的映射输出寄存器（每个寄存器对应一部电梯）的内存中。 召唤按钮（Summons buttons ) ：建筑物中的每个楼层都有一个带有召唤按钮面板。每层楼，除了底层（第1 层）和顶层（第40 层）外,面板上都有两个按钮：一个标着向上标记；另一个标着向下标记。底层召唤面板只有一个向上按钮，顶层召唤面板只有一个向下按钮。因此总共有78 个召唤按钮,39 个向上按钮,39 个向下按钮。需要乘电梯的乘客按下这些按钮以召唤一部电梯。（当然这些乘客不可能召唤一部特定的电梯。至于由哪部电梯来响应这个召唤请求是由调度器决定的。）计算机向面板发送一信号，这些召唤按钮就能够发亮。当一个乘客按下了一个原先不亮的召唤按钮，面板后的电路就向计算机发送一向量中断（UP 按纽对应一个中断，而DOWN 按钮对应另一个中断）。计算机接收到这两个（向量）中断的任一个后，程序就去读相应的映射八位输入寄存器的内存，该内存中存放的是引起这个中断的召唤按钮所对应的楼层号。自然，面板后的电路在产生向量中断时，需要将楼层号写入相应的映射输入寄存器的内存中。 召唤按钮指示灯（Summons buttons lights ) ：召唤按钮可以发亮（通过面板后的灯泡）。当程序中的召唤按钮中断服务例程接收到一个向上或向下按钮的向量中断时，该例程就向相应的面板发送一信号，让对应的按钮亮起来。信号的发送实际就是程序将按钮号写入对应的映射输出寄存器的内存中。一个寄存器用于向上按钮，一个寄存器用于向下按钮。按钮的指示灯亮相当于告诉乘客系统已接收到了他或她的请求，当再次按下该按钮时就不再形成中断。当控制器将一电梯停靠在某一楼层时，它应向该楼层的召唤按钮面板发送一信号，以熄灭该层楼上相应的按钮（向上或向下）指示灯。 电梯马达控制（上、下、停）( Elevator motor control ( Up , Down , Stop ) ) ：对于每部电梯马达都有一个存储转换的控制字。控制字的第零个二进制位命令电梯上升；第一个二进制位命令电梯下降；第二个二进制位命令电梯停靠在传感器开关闭合的楼层上。计算机程序无需关心电梯门的控制或电梯是否正好停靠在与楼层相同的水平位置上。电梯制造厂家采用传统的开关、继电器、电路，以及安全联锁装置等来实现这些目的。因此生产厂家就能保证电梯的安全性而计算机就不用再进行控制了。比如说，当一部电梯正好处于一楼层的八英寸空间内时（这时该楼层传感器开关是闭合的），计算机向该电梯发送了一“停”命令，通常的处理过程是：机械装置停止电梯的运行，并使电梯正好停在与该楼层相同的水平位置上，打开电梯门并保持一定的时间，然后再将电梯门关上。如果在这期间（比如说电梯门是开着的）计算机发送了一“上升”或“下降”命令，生产厂家的机械装置将忽略这个命令，直到电梯进入“可以运行”状态。（因此即使在电梯门打开时计算机发送了一“上升”或“下降”命令，电梯仍是安全的。）电梯可运行的一个条件是其停止按钮未被按下。这个按钮的信息并不传送给计算机。其功能只是当电梯在某楼层停下时，保持电梯一直停靠在该层楼且电梯门是打开的。电梯上的一个红色紧急停止开关的功能是将电梯停靠在最近的一个楼层而不管计算机的调度是什么。该红色开关可能还会触发一报警器。这个开关不与计算机相连。 目标机（Target machine） ：可以用现有的具有处理这一应用能力的任一种微机实现电梯的调度和控制。3.1 功能需求3.1.1 概述：功能名称 目标 作用 系统控制响应比较快，能对 使用户能以此功能对系统 控制信息进行及时处理，避 发出要求服务的功能，并控制功能 免因程序存在漏洞而导致系 发出请求信息，如开关门统在控制过程中发生问题 信息、要求搭载信息等， 以便系统进行调度 用一种适应用户环境的好的 对系统请求进行响应，调调度功能 调度算法对系统请求进行合 度电梯的运做方式理的调度，充分利用电梯资源3.1.2 输入： 控制系统各种请求信息，包括被选定要求搭载信息、开关门信息和被选定目的地请求信息（这里的搭载信息和目的地请求信息为完成调度后的信息，这两种信息的控制是在调度完之后才能执行的） 调度系统各楼层的要求搭载信息和电梯内部目的地请求信息3.1.3 处理： 控制系统对各种服务信息进行识别，然后发出相应的控制信息 调度系统 根据已有的调度算法，对各种具有冲突的请求信息进行调度，并决定优先 响应哪个请求，再发出已接受调度后选定的优先控制信息，发送给控制系 统3.1.4 输出： 控制系统 控制系统发出各种控制信息，包括开关电梯们信息、电梯上下信息和目的 地达到、电梯停止信息。 调度系统 输出经过调度选定的请求搭载信息和目的地信息3.1.5 内部数据： 各种错误信息（以便进行维护）3.2 性能要求3.2.1 精度数据精度要求：传递信息为楼层信息，数据应精确在个位数内3.2.2 时间特性1） 响应时间：0.1s2） 楼层间移动时间：0.5s3） 功能顺序：调度功能在控制功能之前4） 峰值负载期，响应时间偏离：2s3.3 输入和输出数据元素名 格式 值域 度量单位输 请求