УДК 004.94

РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ ПУЛЬТА УПРАВЛЕНИЯ ТЕЛЕВИЗОРОМ НА ОСНОВЕ SWITCH-ТЕХНОЛОГИИ

Качин Валерий Сергеевич
Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема
студент

Аннотация
В статье рассмотрена компьютерная модель автомата по управлению пультом от телевизора. Представлена реализация в Borland Delphi. Автомат управления показан в виде графа, определены основные положения для моделирования. Модель управления пульта от телевизора разработана на основе switch-технологии.

Ключевые слова: модель, теория автоматов, эмуляция


DEVELOPMENT OF A TV REMOTE CONTROL'S COMPUTER MODEL BASED ON SWITCH-TECHNOLOGY

Kachin Valeriy Sergeivich
Sholom-Aleichem Priamursky State University
student

Abstract
The article describes a computer model of automate for remote TV management. Implementation in Borland Delphi is presented. Automatic control graph is shown, the basic provisions for modeling is determined. Model of TV remote control based on the switch-technology is designed.

Keywords: automata theory, emulation, switch-technology, switch-технология


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Качин В.С. Разработка компьютерной модели пульта управления телевизором на основе switch-технологии // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 5. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/05/34525 (дата обращения: 02.06.2017).

На сегодняшний день существует много объектов управления, программирование которых требует усилий из-за большого количества состояний, реализуемых в них. Решение таких сложных задач лежит в области применения прикладной теории автоматов, получившая распространение в программировании как switch-технология.

Теоретические положения по проектированию и применению теории автоматов рассмотрели В.Г.Лазарев, Е.И.Пийль [1], Дж.Хопкрофт, Р.Мотвани, Дж.Ульман [2]. Основные концепции технологии автоматного программирования приведены в книге А.А.Шалыто, Н.И.Поликарповой [3]. Применение swith-технологии отражено в исследованиях и разработках российских ученых А.С.Бобровских [4], Р.И.Баженова [5, 6], М.А.Афанасьевой [7], Л.С.Гринруга [8, 9], В.Татарчевского [10], М.А.Мазина [11], О.Г.Степанова [12], Ю.Ю.Янкина [13]. Зарубежные ученые применяют рассматриваемую технологию в собственных изысканиях [14, 15, 16].

В данной работе решается задача демонстрации методов ускоренного выполнения операций и моделирование поведения цифрового автомата на примере управления пульта от телевизионного приемника.

Для решения поставленной задачи, описывая абстрактный цифровой автомат, был разработан следующий порядок: представление работы цифрового автомата графом состояний; приведение таблицы состояния и входных (выходных) сигналов; программирование  исходного кода программы-эмулятора на основе автоматной теории, используя оператор case; разработка интерфейса программы-эмулятора.

Представим модель управления работой пульта телевизора с помощью автомата, его графом состояний (рис. 1.).

 

Рисунок  1 – Граф состояний автомата

Опишем состояния и входные (выходные) сигналы для реализации цифрового автомата, управляющего работой пульта телевизора (табл.1).

Таблица 1 –  Состояния и входные (выходные) сигналы

Состояние

Входные сигналы

Выходные сигналы

A1

Выключено Z1 Включить/выключить W1 Включить

A2

Включено Z2 Канал + W2 Выключить

А3

Ожидание ввода номера канала Z3 Канал - W3 Переключить канал

 

Z4 Громкость + W4 Изменить громкость

 

Z5 Громкость - W5 Сформировать номер канала
Z6 Цифровая кнопка  
Z7 Передать номер канала  

В основе модели цифрового автомата, реализованного в среде Delphi, представлен оператор case, он обеспечивает структурированный эквивалент последовательности условных операторов той же самой переменной, и является рациональным элементом программирования, чем оператор if.

Представим фрагмент исходного кода для иллюстрации применения switch-технологии:
procedure TForm4.ctrl(sost,sInp: integer);
begin
a:=sost;
z:=sInp;
case a of
1:
case z of
1:
begin
timer1.enabled:=false;
a:=2;
w:=1;
aview;
end;
end;
2:
case z of
1:
begin
timer1.enabled:=false;
a:=1;
w:=2;
aview;
end;
2,3:
begin
w:=3;
aview;
end;
4,5:
begin
w:=4;
aview;
end;
6:
begin
a:=3;
w:=5;
label4.Caption:=’3′;
timer1.enabled:=true;
timer2.Enabled:=true;
aview;
end;
end;
3:
case z of
1:
begin
timer1.enabled:=false;
a:=1;
w:=1;
aview;
end;
6:
begin
w:=5;
aview;
end;
7:
begin
timer1.enabled:=false;
a:=2;
w:=3;
aview;
end;
end;
end;
end; 
procedure TForm4.aview;
begin
vsost.Text:=amet[a];
vsin.Text:=zmet[z];
vsout.Text:=wmet[w];
end;
Реализованная модель работы автомата по управлению пультом от телевизора представлена на рис. 2.

Рисунок 2 – Интерфейс программы

Таким образом, проведенное исследование позволило разработать программу-эмулятор, которая моделирует поведение цифрового автомата. Switch-технология позволила быстро и без ошибок запрограммировать управление устройством – пультом от телевизора.


Библиографический список
  1. Лазарев В. Г., Пийль Е. И. Синтез управляющих автоматов. М.: Энергоатомиздат, 1989. 328 с.
  2. Хопкрофт Дж., Мотвани Р., Ульман Дж. Введение в теорию автоматов, языков и вычислений. М.: Вильямс, 2002. 528 с.
  3. Поликарпова Н. И., Шалыто А. А. Автоматное программирование. СПб.: Питер, 2009. 176 с.
  4. Бобровских А. С. Разработка обучающей системы для алгоритмов начертательной геометрии с использованием технологии автоматного программирования // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2011. № 1. С. 38-43..
  5. Баженов Р. И. Методические рекомендации для выполнения курсовой работы по дисциплине «Теория автоматов». Биробиджан: Изд-во ДВГСГА, 2008. 20 с.
  6. Баженов Р. И. Интеллектуальные информационные технологии. Биробиджан: ПГУ им. Шолом-Алейхема, 2011. 176 с.
  7. Баженов Р. И., Афанасьева М. А. Разработка программной модели контроля дверей холодильника на основе теории автоматов // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов. 2014. №4(94).  С. 306-308.
  8. Баженов Р. И., Гринкруг Л. С. Информационная система Абитуриент-Деканат ФГБОУ ВПО «Приамурский государственный университет им. Шолом-Алейхема» // Информатизация и связь. 2013. № 2. С. 97-99.
  9. Баженов Р. И., Гринкруг Л. С. Информационная система по расчету и распределению нагрузки профессорско-преподавательского состава ФГБОУ ВПО «Приамурский государственный университет им. Шолом-Алейхема» // Информатизация и связь. 2012. №5. С. 75-78.
  10. Татарчевский В. Применение switch-технологии при разработке программного обеспечения для микроконтроллеров //Компоненты и технологии. 2006. № 65. С. 118-121.
  11. Мазин М. А. Автоматное программирование для среды языково-ориентированного программирования: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики. Санкт-Петербург, 2010.
  12. Степанов О. Г. Автоматное программирование с использованием динамических языков программирования // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2006. № 25. С. 37-43.
  13. Янкин Ю. Ю., Шалыто А. А. Автоматное программирование плис в задачах управления электроприводом // Информационно-управляющие системы. 2011. № 1. С. 50-56.
  14. Reddy U. S. Automata-Theoretic Semantics of Idealized Algol with Passive Expressions // Electronic Notes in Theoretical Computer Science. 2013. 298 (4). P. 325-348.
  15. Ekkels P., Rottenberg X., Czarnecki P., Philipsen H., Mertens R., Puers R., Tilmans H.A.C. Air gap-based MEMS switch technology using nickel surface micromachining // Sensors and Actuators A: Physical. 2011. 166 (2). P. 256-263
  16. Torkestani J. A., Meybodi M. R. A cellular learning automata-based algorithm for solving the vertex coloring problem // Expert Systems with Applications. 2011. 38 (8). P. 9237-9247.


Все статьи автора «Качин Валерий Сергеевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: