Разработка программного обеспечения, моделирующего работу телевизора

Разработка программного обеспечения, моделирующего работу телевизора ...

Содержание
Введение…………………………………………………………………….3
Глава 1. Анализ системы……………………………………………………..…...4
1.1 Постановка задачи………………………………………………....…...4
1.2 Постановка цели………………………………………………...……...6
1.3 Модель вариантов использования…………………………….……….6
1.4 Анализ вариантов использования…………………………………….7
1.5 Диаграммы последовательности………………………………….....10
1.6 Описание дополнительных спецификаций…………………………15
Глава 2. Проектирование системы……………………………………………..16
2.1 Описание классов…………………………………………………....16
2.2 Диаграмма классов…………………………………………...……...19
2.3 Диаграмма коопераций……………………………………………...20
2.4 Диаграмма состояний………………………………………………..21
Глава 3. Реализация системы……………………..…………………………….23
3.1 Диаграмма компонентов…………………..………………………....23
3.2 Реализация программного обеспечения………………………….…24
Заключение………………………………………………………………..29Список литературы……………………………………………………….30
Приложение……………………………………………………………….31

Тенденции развития современных информационных технологий приводят к постоянному возрастанию сложности информационных систем.
Для успешной реализации проекта объект проектирования должен быть прежде всего адекватно описан, должны быть построены полные и непротиворечивые функциональные и информационные модели. Программирование этих систем осуществляется чаще всего с использованием объектно-ориентированного программирования

Данный вариант использования начинает выполняться, когда пользователь желает изменить громкость. Изменение громкости осуществляется кнопками «Г+» и «Г-» для увеличения и уменьшения громкости соответственно.Основной поток событий:Пользователь нажимает на кнопку «Г+».Система проверяет текущее значение громкости.Если значение громкости не превышает максимального значения, то происходит увеличение громкости.Альтернативные потоки:а) Нажатие кнопки «Г-»:Пользователь нажимает на кнопку «Г-».Система проверяет текущее значение громкости.Если значение громкости больше минимального значения, то происходит уменьшение громкости.Вариант использования - Изменение настроек.Описывает изменение настроек телевизора пользователем. Данный вариант использования начинает выполняться, когда пользователь хочет изменить настройки телевизора. Изменение настроек осуществляется кнопками “<” и ”>”. Предварительно нажимается кнопка «Меню» для вывода на экран меню настроек.Основной поток событий:Пользователь нажимает кнопку «Меню».Система проверяет текущее значение яркости и выводит его на экран.Кнопками “<” и ”>” пользователь регулирует яркость.Пользователь нажимает кнопку «Меню».Система проверяет текущее значение контрастности и выводит его на экран.Кнопками “<” и ”>” пользователь регулирует яркость.Пользователь нажимает кнопку «Меню».Система проверяет текущее значение четкости и выводит его на экран.Кнопками “<” и ”>” пользователь регулирует четкость.Пользователь нажимает кнопку «Меню».Система проверяет текущее значение цветовой гаммы и выводит его на экран.Кнопками “<” и ”>” пользователь регулирует цветовую гамму.Альтернативные потоки:а) Значение параметра выходит за допустимые пределы:Если значение параметра выходит за допустимые пределы, то изменение данного параметра не производить.Вариант использования - Сканирование каналов.Описывает поиск передач и сохранение их частот в памяти каналов. Данный вариант использования начинает выполняться, когда пользователь хочет осуществить поиск телепередач. Поиск передач начинается после нажатия кнопки Начальной установки.Основной поток событий:Пользователь нажимает кнопку Начальной установкиНачинается поиск телепередач.Рабочая частота постепенно увеличивается до тех пор, пока не обнаружит телевизионный сигнал. Найденная передача выводится на экран.Поиск продолжается пока не переберутся все каналы с телепередачей.1.5 Диаграммы последовательностейДиаграммы последовательности отражают поток событий, происходящих в рамках варианта использования.Вариант использования «Просмотр телевизора» предусматривает несколько возможных потоков событий, это включение телевизора, переключение каналов и вывод настроек. Нормальный сценарий просмотра телевизора показан на рис. 1.2.Вариант использования «Переключение каналов» включает в себя такие события как: нажатие кнопки, выбор канала, вывод канала на экран. Диаграмма последовательности представлена на рис. 1.3.Рис. 1.2. Диаграмма последовательности для просмотра пользователем телевизора.Рис. 1.3. Диаграмма последовательности переключения каналов телевизора.Последовательность действий для варианта использования «Изменение громкости» (рис. 1.4) соответствует диаграмме последовательности для варианта «Изменение настроек» (рис. 1.5) и заключается в том, что пользователь нажимает на пульте ДУ соответствующую кнопку и устанавливает значения, после чего эти настройки выводятся на экран и сохраняются в памяти.Рис. 1.4. Диаграмма последовательности для изменения громкости.Рис. 1.5. Диаграмма последовательности для изменения настроек цветопередачи.Диаграмма последовательности для варианта использования «Сканирование каналов» (Рис. 1.6) заключается в том, что пользователь нажимает на кнопку «Установка» и далее происходит поиск каналов. Найденные каналы сохраняются в память и отображаются на экран.Рис. 1.6. Диаграмма последовательности для сканирования каналов.1.6 Описание дополнительных спецификацийНазначение дополнительных спецификаций – определить требования к предметной области, которые не отражены в модели вариантов использования. Вместе они образуют полный набор требований к системе. Дополнительные спецификации определяют нефункциональные требования к системе, такие, как надежность, удобство использования, производительность, сопровождаемость, а также ряд функциональных требований, являющихся общими для нескольких вариантов использования.Функциональные возможности.Система должна обеспечивать многопользовательский режим работы.Управление работой телевизора может осуществляться как с панели расположенной на нем, так и с пульта ДУ, так же возможна настройка изображения на экране телевизора и регулировка громкости. Переключение каналов осуществляется как с панели, так и с пульта ДУ.Удобство использованияПользовательский интерфейс должен быть совместимым с Windows.Данная программа выполнена в среде Visual Studio 2012 с использованием платформы Net Framework 4.5.1. Приложение является совместимым с Windows.НадежностьСистема должна быть в работоспособном состоянии 24 часа в день 7 дней в неделю, время простоя – не более 10%. В результате тестирования, приложение соответствует данным требованиям.ПроизводительностьПриложение осуществляет поиск каналов (от 0 до 59), а также сохраняет в память эти каналы. Настройки отображения каналов могут хранится в памяти, и это все не влияет на работоспособность приложения.Глава 2. Проектирование системы2.1 Описание классовКласс Screen:Реализует функции экрана телевизора, и отображает текущий канал, а также активное меню телевизора.Включает в себя такие методы как:а) SetEnabled () – Включение и выключение экрана.б) UpdateScreen () – основная функция отрисовки экрана. Взаимодействует с основной формой и отображает на ней состояние телевизора.в) NextMenu () – переключение меню при нажатии кнопки на пульте.г) NextChannel () – переключение следующего канала. Если осуществляется выход за границы каналов, то цикл начинается с первого канала.д) PrevChannel () – Переключение предыдущего канала. Если осуществляется выход за границы каналов, то цикл начинается с последнего канала.2. Класс TVReceiver:Реализует функции приемника телевизионного сигнала и настройкой каналов.Включает в себя такие методы как:а) StartScanChannels () – запуск сканирования каналов.б) ResumeScan () - возобновление сканирования каналов после показа найденного канала.в) StopScan () – отрисовка сканирования.г) IsCannelFound () – Проверяет есть ли вещание на заданной частоте.д) GetPictureForChannel () - возвращает имя заглушечной картинки для каждого из найденных каналов.3. Класс ChannelMemory:Класс памяти настроек каналов. Хранит частоты для всех запомненных каналов.Включает в себя такие методы как:а) GetFrequencyForChannel () – получение частоты для определенного канала.б) HasChannel () – проверяет есть ли в памяти такой канал.в) SetFrequencyForChannel () – задает частоту для каналов.г) Clear () – очистка памяти при каждом сканировании.4. Класс SettingsMemory:Реализует функции памяти настроек телевизора – яркость, контраст, гамма, резкость.Включает в себя такие методы как:а) ClampSettingValue () - функция, проверяющая что значение настройки, не выходит за границы [0, 100].б) GetValue () – Получает значения настроек.в) SetValue () – выбор значений настройки.г) IncreaseValue () - функция, меняющие значение настройки на 1 единицу (в сторону увеличения)д) DecreaseValue () - функция, меняющие значение настройки на 1 единицу (в сторону уменьшения).5. Класс TVSet:Основной класс программы, описывающий телевизор в целом.Включает в себя такие методы как: а) Обработчики нажатий кнопок на телевизоре:OnSwitchButtonPressed () – включение/выключение телевизора.OnMinusButtonPressed () – предыдущий канал.OnPlusButtonPressed () – следующий канал.OnSettingsButtonPressed () – установка каналов. б) обработчики нажатий кнопок на пульте:OnRemoteMenuPressed () – кнопка меню.OnRemoteVolumePlusPressed() – кнопка прибавления громкости.OnRemoteVolumeMinusPressed () – кнопка убавления громкости.OnRemoteChannelPlusPressed () – следующий канал.OnRemoteChannelMinusPressed () – предыдущий канал.OnRemoteNavigationForwardPressed () – кнопка ”>” настройки меню.OnRemoteNavigationBackwardPressed () - кнопка ”<” настройки меню.OnRemoteNumberPressed () – нажатие числовой кнопки на пульте. в) обработчики таймеров:OnNumberPressTimeout () - окончание интервала ввода номера канала.OnResumeScan() - окончание интервала показа картинки канала.OnVolumeDisplayTimeout() - окончание интервала показа индикатора громкости.2.2 Диаграмма классов Описывает структуру системы, показывая её классы, их атрибуты и операторы, и также взаимосвязи этих классов.На этой диаграмме классов (Приложение 1) показана зависимость между классами, которые существуют в нашей программе. Всего задействовано пять классов: TVSet (Главный управляющий класс), Screen (Граничный класс, реализует функции экрана телевизора), TVReciver (Граничный класс, выполняющий функции ресивера), Setting memory (Класс-сущности, реализующий память настройки телевизора), Channel memory (Класс-сущности, хранящий настройки каналов, а точнее их частоты). Классы Setting memory, Screen, TVReciver агрегированы в класс TVSet, то есть связь между целым и его частью. В класс TVSet входит свойство _screen класса Screen, где заданные значения выводятся на экран телевизора. Так же в этот класс входит объект _settingsMemory класса Setting memory, куда записываются и сохраняются настройки телевизора. Объект _reciever класса TVReciver, где происходит настройка каналов. Класс Screen использует пространство свободный имен и используется для объявления области, которая содержит набор связанных объектов классов Setting memory и Channel memory. 2.3 Диаграмма кооперацийДиаграмма коопераций (Приложение 2) предназначена для описания поведения системы на уровне отдельных объектов, которые обмениваются между собой сообщениями, чтобы достичь нужной цели или реализовать некоторый вариант использования. В нашем случае, мы указали на одной диаграмме все кооперации нашей системы. Это необходимо для, того что бы более ясно можно было проанализировать нашу программу. Диаграмма коопераций (Приложение 2) представляет собой граф, в вершинах которого располагаются классы, соединенные дугами-связями. При этом дуги являются последовательностью действий.В данной диаграмме коопераций (Приложение 2) показаны несколько коопераций в одной диаграмме, а именно: кооперации установки каналов, графических настроек экрана, настроек громкости, сохранение всех настроек, переключение каналов.Для того что бы эти кооперации начали свое функционирование, необходимо включить телевизор.Настройка каналов начинается с того, что пользователь нажимает кнопку «Установка», далее ресивер ищет каналы и сохраняет их в память.