程序模块化方法
模块化编程，必然会涉及到多文件编译，也就是工程编译。在这样的一个系统中，往往会有多个C文件，而且每个C文件的作用不尽相同。在我们的C 文件中，由于需要对外提供接口，因此必须有一些函数或者是变量提供给外部其它文件进行调用。
假设我们有一个delay.c文件，此为一个延迟函数
void delayms (unsigned char xms)
{
unsigned char i,j;
for(i=xms;i>0;i--)
for(j=110;j>0;j--);
}
而在我们的另外一个文件中需要调用此函数，那么我们该如何做呢？
头文件的作用正是在此。可以称其为一份接口描述文件。其文件内部不应该包含任何实质性的函数代码。我们可以把这个头文件理解成为一份说明书，说明的内容就是我们的模块对外提供的接口函数或者是接口变量。同时该文件也包含了一些很重要的宏定义以及一些结构体的信息，离开了这些信息，很可能就无法正常使用接口函数或者是接口变量。但是总的原则是：不该让外界知道的信息就不应该出现在头文件里，而外界调用模块内接口函数或者是接口变量所必须的信息就一定要出现在头文件里，否则，外界就无法正确的调用我们提供的接口功能。因而为了让外部函数或者文件调用我们提供的接口功能，就必须包含我们提供的这个接口描述文件----即头文件。同时，我们自身模块也需要包含这份模块头文件(因为其包含了模块源文件中所需要的宏定义或者是结构体)，好比我们平常所用的文件都是一式三份一样，模块本身也需要包含这个头文件。
下面我们来定义这个头文件，一般来说，头文件的名字应该与源文件的名字保持一致，这样我们便可以清晰的知道哪个头文件是哪个源文件的描述。
于是便得到了delay.c的头文件delay.h 其内容如下。
#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__
extern void delayms(unsigned char xms);
#endif
这与我们在源文件中定义函数时有点类似。不同的是，在其前面添加了extern 修饰符表明其是一个外部函数，可以被外部其它模块进行调用。
#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__
……
#endif
这是头文件的编写格式，__DELAY_H__这个是头文件的名
字，必须大写，中间的横线不能少。一般来说，头文件的名字应该与源文件的名字保持一致，这样我们便可以清晰的知道哪个头文件是哪个源文件的描述。
我们以让3个LED灯闪亮,芯片型号AT89C51为例介绍：1，打开keil软件中建立多个工程。（如图）
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XX.c为源文件，XX.h为头文件10.单击左侧Target。
下面就开始具体写程序。
11.我们先来写一个LED1.h这个头文件。
我们要调用的就是LED.h这个头文件下的void display1();这个函数。
再写LED1.c这个源文件。LED1.c文件就是void display1()这个函数的功能描述。
这个程序中，我们调用了#include
12.再依次编写LED2.h，LED2.c，LED3.h，LED3.c，DELAY.c
DELAY.h。
程序写完了，在编译之前
再次编译。
如果你还嫌不够整洁，我们还可以把所有的源文件和头文件放在一个文件夹中。
再次编译：
出现各种错误，原因是我们把delay和LED这两个函数放在了新的文件夹中，错误是正常的。下面就来改错：
添加完后出现：
BJ-EPM240T100学习板实验教程 模块化设计方法的设计流程 将这种模块化设计思路运用于FPGA/CPLD设计，将大规模复杂系统按照一定规则划分成若干模块，然后对每个模块进行设计输入、综合，并将实现结果约束在预先设置好的区域内，最后将所有模块的实现结果有机地组织起来，就能完成整个系统的设计。 （1）顶层模块的设计：项目管理者需要完成顶层模块的设计输入与综合，为进行Modular Design实现阶段的第一步—初始预算阶段（Initial Budgeting Phase）做准备。 （2）子模块的设计：每个项目成员相对独立地并行完成各自子模块的设计输入和综合，为进行Modular Design实现阶段的第二步—子模块的激活模式实现（ActiveModule Implementation）做准备。 模块化设计的实现步骤是整个模块化设计流程中最重要、最特殊的，它包含： （1）初始预算–本阶段是实现步骤的第一步，对整个Modular Design起着指导性的作用。在初始预算阶段，项目管理者需要为设计的整体进行位置布局，只有布局合理，才能够在最大程度上体现Modular Design的优势；反之，如果因布局不合理而在较后的阶段需要再次进行初始预算，则需要对整个实现步骤全面返工。 （2）子模块的激活模式实现（Active ModuleImplementation）--在该阶段，每个项目成员并行完成各自子模块的实现。 （3）模块的最后合并（Final Assembly）--在该阶段项目管理者将顶层的实现结果和所有子模块的激活模式实现结果有机地组织起来，完成整个设计的实现步骤。 模块化设计中模块划分的基本原则为： 子模块功能相对独立，模块内部联系尽量紧密，而模块间的连接尽量简单。
模块化设计方法及其在机械设计中的应用 摘要：随着社会经济的发展，为了提高企业生产效率，模块化设计理念在机械设计领域日益广泛，其对于整合市场、优化结构具有重要意义。我们要树立创新意识，加强其在机械设计中的研究运用，实现模块化的转变。 关键词：模块化；设计方法；机械设计 随着技术的发展和经验的总结，在机械设计中，越来越多的设计方相继出现，并逐渐得到广泛的运用。在实际工作中传统的机械包装方法的弊端日益显现，越来越多不适应机械设计的需要，而模块化设计方法逐渐得到广泛的运用。 1 机械产品模块化涵义 模块化就是以它的观点去对产品或者系统进行策划和生产方案，在某个限度内的一样或者存在差异的功能、相异规格的产品探究讨论，区分并设计。机械产品的模块化主要可从以下几方面进行分析： （1）功能需求集，指的是市场和客户对模块化产品基本功能要求的合集。产品的功能需求是进行产品模块化的重要内容，是产品发展的重要方向。 （2）功能模块，强调的为产品里所能够充分发挥其性能因素的作用. （3）结构模块，指的是功能模块的具体结构，一般由部件或子结构模块组成。 （4）模块接口，指的是描述结构模块组合时相互间的几何、物理关系的结合面，模块接口是模块组合的重要依据。 （5）基础模块，通用型接口模块，能够满足基本功能，而得以实现的定向模块功能演进的模块形式。 2 模块化设计 2.1 模块划分标准 为了让人们对模块化设计方法在机械设计中运用有更为详细的了解，对模块化的设计进行划分，在数控立式车床设计中，运用模块化设计方法，其中最为关键的内容是进行功能与结构分析，这是决定设计效果的关键内容。因此，设计开始前，要对模块进行处理，详细划分模块。当前，还没有任何一种标准可以作为模块划分原则。这里，依据不同侧重点，对不同模块进行划分。模块具有独立性，
第7章用函数实现模块化程序设计 习题与思考 2.在C语言中，函数的隐含存储类别是_____A_____. A）auto B）static C）extern D）无存储类别 要点分析：本习题考察变量的存储类别。C语言规定，如不指定变量的存储类别，系统默认为自动类型的，即auto型。 3.以下所列的各函数首部中，正确的是_____C_____. A）void play(var：Integer，var b：Integer) B）void play(int a，b) C）void play(int a，int b) D）Sub play(a as integer，b as integer) 要点分析：本习题考察函数的定义。要求函数首部的各个形式参数应分别指出其数据类型。 4.以下程序的输出结果是_____C_____. fun(int x，int y，int z) { z=x*x+y*y；} void main( ) { int a=31； fun(5，2，a)； printf("%d"，a)；} A）0 B）29 C）31 D）无定值要点分析：本习题考察形参和实参的关系。函数一旦发生传值调用，把实参的值传递给形参后，实参的值仍保留原值。 5.以下程序的输出结果是_____A_____. f( int b[ ],int m, int n ) { int i,s=0; for(i=m;i return s; } void main( ) { int x,a[ ]={1，2，3，4，5，6，7，8，9}; x=f(a,3,7); printf("%d\n",x); } A) 10 B) 18 C) 8 D) 15 要点分析：本习题考察数组做函数的参数，此时实参为数组名，形参数组不再重新分配存储空间，形参数组共占实参数组所在的存储空间。数组做函数参数是学生出错误比较多的知识点。 7.以下程序的输出结果是_____D_____. int f( ) { static int i=0; int s=1； s+=i；i++； return s；} void main( ) { int i,a=0; for(i=0;i<5;i++)a+=f(); printf("%d\n"，a); } A) 20 B) 24 C) 25 D) 15 要点分析：本习题考察静态局部变量。静态局部变量的值在调用结束后仍保持结束后的值。静态局部变量是变量的存储类别的重点，学生应该掌握并应用。 8. 以下程序的功能是调用函数fun计算：m=1-2+3-4+…+9-10，并输出结果。请填空。 int fun( int n) { int m=0,f=1,i; for(i=1; i<=n; i++) { m+=i*f; f= _____-f_____ ; } return m; } void main( ) { printf("m=%d\n", _____fun(10)_____ ); } 要点分析：本习题考察函数的调用。通过编写fun函数求得累加和。 9 .5 模块化程序设计实例 《程序设计基础》（基于C语言讲解）石光华编著—北京: 清华大学出版社 下面以设计一个简单的成绩管理软件为例,一步一步地按模块化程序设计方法进行设计。 1 .定义问题 设计一个成绩管理软件,其基本功能包括:输入成绩,成绩加分,计算平均成绩,找出最高分,找出最低分,输出成绩等。 2 .确定组成程序的模块 根据成绩管理软件的功能,确定软件的基本模块包括:输入模块,加分模块,平均分模块,最高分模块,最低分模块,输出模块等。 142 程序设计基础 3 .绘制程序结构图 成绩管理软件的结构图如图9-5所示。 图9-5 成绩管理软件结构图 4 .流程图 用流程图确定主程序的逻辑结构,如图9-6所示。 在流程图中,istate 的作用是记录是否已经输入成绩。istate 的使用有如下两种 方式。 (1) 作为全局变量使用。此时istate可以在所有模块中改变其值,主程序更简洁,但 可能产生边际效应。 (2) 作为主程序的局部变量使用。此时istate只能在主程序中改变其值。在主程序 中可以直观地看到其变化,能够防止边际效应。 采用方式(2)的主程序如下。 #include < stdio .h> #define SIZE 10 void main() { int iscore[SIZE] ={0}; int key= - 1; int iresult=0; float fresult=0; int istate=0; printf(″1:Input scores;\n″); 第9章模块化程序设计 143 图9-6 成绩管理软件主程序流程图 printf(″2:Output scores;\n″); printf(″3:Count for the max score;\n″); printf(″4:Count for the minimum score;\n″); printf(″5:Count for the total score;\n″); printf(″6:Count for theaverage score;\n″); printf(″- 1:Exit .\n″); while(1) { printf(″Please input your choose:″); scanf(″%d″,&key); if (key = = - 1) 144 程序设计基础 当今制造业企业一方面必须利用产品的批量化、标准化和通用化来缩短上市周期、降低产品成本、提高产品质量，另一方面还要不断地进行产品创新使产品越来越个性化，满足客户的定制需求。这样，如何平衡产品的标准化、通用化与定制化、柔性化之间的矛盾，成为赢得竞争的关键能力。平台化、模块化的产品设计和生产可以在保持产品较高通用性的同时提供产品的多样化配置，因此平台化、模块化的产品是解决定制化生产和批量化生产这对矛盾的一条出路。 以下总结了推行模块设计过程需要关注的要点： 1 产品模块化设计各个部门远景目标： 1）产品开发：产品开发过程分解为平台开发和产品开发过程，专门的团队进行平台的设计和优化，新产品的开发由平台通过 变量配置实现； 2）产品制造：产品制造部门按照产品平台分配产线和装配资源； 3）供应链管理：实现零库存，根据模块的要求选择能够承接模块设计和开发的供应商； 4）市场部门：实现按订单制定产品开发和制造计划。 2 模块化实施过程： 1）产品系列平台划分，采用“产品型号组方法”则是对整个目标 市场划分所进行的全部变型型号的规划和开发。新产品规划要 定义一组变型型号。配置应当与市场定位关联，其实际定义应 当与产品性能的部分关联，并体现出不同变型型号之间的差异。 2)产品模块划分，可以采用MFD方法进行模块划分，步骤包括： a 定义客户需求,利用卡诺模型区分客户需求与满意度关 系、使用QFD方法定义客户需求与产品性能的对应关系； b 选择技术方法，定义产品功能树，使用波氏方法选择 技术方法；使用DPM矩阵描述技术方法与产品性能的对 应关系； c 产生模块概念，定义模块驱动与技术解决方案的对应关 系，最理想的模块技术解决方法是可以自己组合成一个模 块，至少可以作为一个模块的基础; 不够优化的技术解决 方法应该和其他技术解决方法整合在一起组成模块。 d 评估模块概念,定义模块接口，优化模块接口。 e 模块优化，创建模块规格说明，进行模块优化，进行 经济和技术上的评价。 3）选项变量定义；在一个平台上定义许可的选项/选项集，定义选项之间的关系和约束。 3 模块化设计考核指标 1）部署通用产品结构的型号组/ 全部型号组； 2）通用模块实例/ 全部的模块实例； 3）CAD/PDM系统中零部件族的利用率； 家具模块化设计方法实例分析 1前言 当前，消费者对家具的个性化需求日益凸显，如何满足这种需求已经成为越来越多家具企业发展的关键。要做到既符合现代机械化生产的发展主流，又节约成本，且能提高产品的市场竞争力。这确实为难了不少的家具企业。有一坐企业尝试通过从销售终端满足个性化，但众多形态各异、尺寸繁多的家具定单从销售端传送至生产和设计部门，却带来了新的矛盾：设计任务艰巨、生产设计难排、产品质量难以保证，甚至由于部件尺寸的相近导致出错率增加、生产效率低下。有一些敢于吃螃蟹的企业尝试从设计入手，通过标准零部件的设计、组合成新产品来满足这种“个性化”“的需求。但遗憾的是，这种做法并未带来预期的效果，单一的产品导致了销售客额和顾客满意率的下降。所以，如何实现产品的个性化？是从销售端，还是从设计与生产端着手呢？这是家具企业必须根据企业现状做出回答的问题。定制是从销售端解决问题，而模块化设计是从设计端解决问题，旨在通过设计具有标准性和通用性的功能模块，达到组合成多样化的家具的目的。毫无疑问，模块化设计在家具业具有很大的发展潜力，它既能解决个性化需求的问题，还能做到低成本与高效率。 模块化设计属于方法学的范畴，在其他工业行业中已经得到了长足的发展。由于家具消费环塘和制造环境的变化，模块化设计以其特有的优势，开始在家具行业尤其是办公家具中应用。而对于民用家具， 近年来个性化需求与家具企业的生产矛盾日益突出，有关模块化设计的探索才刚刚开始。鉴于国内尚无系统的家具模块化设计理论来指导企业的实践，本文着重以衣橱为例，详细具体地分析单个家具的非模块化设计过程，以进一步明确家具模块化设计的必要性和可操作性。 2 设计概念及设计方法 家具模块化设计指的是在对家具进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列的家具功能模块，通过功能模块的选择与组合构成不同的家具，以满足市场多样化需求的设计方法。与传统的设计方法相比较，家具模块化设计呈现出许多新特征。首先，它是针对模块和家具产品系统的设计，既要设计模块，又要设计家具成品。其次，它以标准化、通用化的零部件快速组合成家具，能实现家具的多样化。模块化设计不同于标准化设计，标准化设计带来的是单一的产品，而模块化设计则不然，在设计之初就考虑模块可组合成产品的多样性。因此模块化设计是在标准化设计基础之上，实现产品多样化的一种方法。 根据家具模块化设计的概念，笔者提出从三个层次展开家具的模块化设计。第一层次是家具模块化总体设计。这个阶段主要是进行模块化系统的总体策划，确定模块化实施的范围。良好的模块化总体设计，是模块化设计得以实现的基础。第二层次是家具模块设计，这是模块化设计系统具体化的过程，是承上启下的环节。模块化设计的好坏，直接影响到模块化家具组合的最终效果。第三层次是家具模块化产品设计。这个阶段主要是选择模块，评价模块可能组合方式的合理 第四章模块化程序设计练习题及参考答案 一、填空题 1、以下程序的运行结果是（111），把x定义为静态变量运行结果是（123）。void increment(void) { int x=0; x+=1; printf("%d",x);} main() { increment(); increment(); increment(); } 2、若输入的值是-125，以下程序的运行结果是（-125=-5*5*5） #include "math.h" main() { int n; void f(int n); scanf("%d",&n); printf("%d=",n); if(n<0) printf("-"); n=fabs(n); fun(n); } void fun(int n) { int k,r; for(k=2;k<=sqrt(n);k++) { r=n%k; while(r==0) { printf("%d",k); n=n/k; if(n>1)printf("*"); r=n%k; } } if(n!=1) printf("%d\n",n); } 3、设有以下宏定义： #define WIDTH 80 #define LENGTH WIDTH+40 则执行赋值语句:v=LENGTH*20;(v为int型)后，v的值是（880） 4、设有以下宏定义： #define WIDTH 80 #define LENGTH (WIDTH+40) 则执行赋值语句：k=LENGTH*20;(k为int型变量)后，k的值是（2400） 5、下面程序的运行结果是（5） #define DOUBLE(r) r*r main() { int x=1,y=2,t; t=DOUBLE(x+y); printf("%d\n",t);} 6、下面程序的运行结果是（36） #define MUL(z) (z)*(z) main() { printf("%d\n",MUL(1+2)+3); } 7、下面程序的运行结果是（212） #define POWER(x) ((x)*(x)) main() { int i=1; while(i<=4) printf("%d,",POWER(i++)); } 8、下面程序的运行结果是（9） #define MAX(a,b) (a>b?a:b)+1 main() { int i=6,j=8,k; printf("%d\n",MAX(i,j)); } 二、选择题 1、以下正确的说法是（D）建立自定义函数的目的之一是： A）提高程序的执行效率B）提高程序的可读性 C）减少程序的篇幅D）减少程序文件所占内存 2、以下正确的说法是（B） A）用户若需调用标准库函数，调用前必须重新定义 B）用户可以重新定义标准库函数，若如此，该函数将失原有含义。 C）系统根本不允许用户重新定义标准库函数。 D）用户若需调用标准函数，调用前不必使用预编译命令将该函数所在文件包括到用户源文件中，系统自动去调用。 3、以下正确的函数定义形式是（C） A）double fun(int x,int y) B）double fun(int x;int y) C）double fun(int x,int y); D）double fun(int x,y) 4、以下正确的说法是（D）。在C语言中： A）实参与其对应的形参各占用独立的存储单元。 B）实参和与其对应的形参共占用一个存储单元。 C）只用当实参和与其对应的形参同名时才共占用存储单元。 第四章模块化程序设计 教学目的：模块程序设计是C程序合作编程序的方法，通过这一章的学习使学生能自己编C 程序中的函数，正确地调用函数，熟悉函数调用时形式参数和实在参数的关系。通过变量的存储类型，能正确使用各种不同存储类型的变量编程序。 重点难点：函数的嵌套调用及函数的递归调用。 前面各几章的学习，大家已有了编制小程序的经验。如果想编制大程序，在C语言下就得用模块化程序设计，其基本思想是将一个大的程序按功能分割成一些模块，使每一个模块都成为功能单一、结构清晰、接口简单、容易理解的小程序。 C语言提供了支持模块化软件开发的功能： 1 函数式的程序结构。程序由一个或多个函数组成，每个函数都有各自独立的功能和界面。 2 允许通过使用不同的存储类别的变量，控制模块内部和外部的信息交换。 3具有预编译处理功能，为程序的调试、移植提供方便，支持模块化程序设计。 本章介绍这些功能及进行程序开发的基本方法。 4.1 函数 C程序结构 无论涉及的问题是复杂还是简单，规模是大还是小，用C语言设计程序，任务只有一种，就是编写函数，至少要编写一个主函数main(),C程序的执行就是执行相应的main()函数。即从它的main()函数的第一个花括号开始，依次执行后面的语句，直到最后的花括号为止。其它函数只有在执行了main()函数的过程中被调用时才执行。 高级语言中“函数”的概念和数学中“函数”的概念不完全相同。英语单词function有“函数”和“功能”两种介绍，高级语言中的函数实际上是功能的意思。当要完成某一个功能时，就用一个函数去实现它。在程序设计时首先要考虑main()函数中的算法，当main()中需要使用某一功能时，就用一个具有该功能的函数表达式表示。这时的函数，我们只知道它具有什么功能，其它先不作处理。设计完main()的算法并检验无误后，这时开始考虑它所调用的函数。如果在库函数中能找到，就可直接使用，否则再动手设计这些函数。这种设计方法称为自顶向下、逐步细化的程序设计方法。这种方法设计出来的程序在功率高，程序层次分明、结构清晰。复杂程序的层次可从以下图形中看出： 许多大型软件系统包含了相当丰富的，可供从事某一领域工作人员选用，如一个高等学校的信息管理系统就包含了教务、科研、人事、财务，设备、图书、后勤、办公室等子系统。每一个子系统以可分为许多子子系统。 这种软件为了方便用户大都采用菜单(menu)方式,这种形式的软件，大家都用过。用户 家具模块化设计方法实例分析 1 前言 当前，消费者对家具的个性化需求日益凸显，如何满足这种需求已经成为越来越多家具企业发展的关键。要做到既符合现代机械化生产的发展主流，又节约成本，且能提高产品的市场竞争力。这确实为难了不少的家具企业。有一坐企业尝试通过从销售终端满足个性化, 但众多形态各异、尺寸繁多的家具定单从销售端传送至生产和设计部门，却带来了新的矛盾：设计任务艰巨、生产设计难排、产品质量难以保证，甚至由于部件尺寸的相近导致出错率增加、生产效率低下。 有一些敢于吃螃蟹的企业尝试从设计入手，通过标准零部件的设计、组合成新产品来满足这种个性化”的需求。但遗憾的是，这种做法并未带来预期的效果，单一的产品导致了销售客额和顾客满意率的下降。所以，如何实现产品的个性化？是从销售端，还是从设计与生产 端着手呢？这是家具企业必须根据企业现状做出回答的问题。定制是从销售端解决问题，而模块化设计是从设计端解决问题，旨在通过设计具有标准性和通用性的功能模块，达到组合成多样化的家具的目的。毫无疑问，模块化设计在家具业具有很大的发展潜力，它既能解决个性化需求的问题，还能做到低成本与高效率。 模块化设计属于方法学的范畴，在其他工业行业中已经得到了长足的发展。由于家具消费环塘和制造环境的变化，模块化设计以其特 有的优势，开始在家具行业尤其是办公家具中应用。而对于民用家具, 近年来个性化需求与家具企业的生产矛盾日益突出，有关模块化设计的探索才刚刚开始。鉴于国内尚无系统的家具模块化设计理论来指导企业的实践，本文着重以衣橱为例，详细具体地分析单个家具的非模块化设计过程，以进一步明确家具模块化设计的必要性和可操作性。 2 设计概念及设计方法 家具模块化设计指的是在对家具进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列的家具功能模块，通过功能模块的选择与组合构成不同的家具，以满足市场多样化需求的设计方法。与传统的设计方法相比较，家具模块化设 模块化产品设计的一些思考和体会 一、产品开发工作的挑战 在剧烈变动的3C时代(客户Customer、竞争Compete和变化Change)，要想赢得竞争的胜利，企业必须通过优化整个产品开发来缩短产品上市时间、提高产品质量、降低成本，同时还要不断通过研发创新来满足客户的变化需求。技术的飞速进步，引起产品越来越复杂，随着客户对教学产品个性化需求程度的增加，也导致产品定制化趋势越来越明显，企业必须创建数量庞大的产品系列来满足学校不断变化的需求。随着现代科技的发展，模块化已成为工程产品的主要发展趋势之一，作为标准化的新形式，模块化被视为实现产品多样化的主要途径。 二、模块化产品设计概念 1、模块的历史来源 模块并不是一个新的概念，早在20世纪初期的建筑行业中，将建筑按照功能分成可以自由组合的建筑单元的概念就已经存在，这时的建筑模块强调在几何尺寸上可以实现连接和互换。然后，模块被引入机械制造业，人们进一步将模块与物理产品的功能联系到了一起，模块具有了明确的功能定义特征、几何连接接口，以及功能输入、输出接口特征。 2、现代模块化的诞生 模块的演变过程是从单纯的几何结构单元，发展到集成功能单元，又演变成为非物理实体的载体，如知识和软件等。 1965年之前，计算机都是整机制造的，当时的设计是相互依赖的，之所以这样是因为计算机系统太复杂了。在这种复杂性灾难之下，不可能像现在这样按照某种标准，遵照通用化原则，设计具有兼容性的可以实现工业化大生产的产品，使得计算机在当时非常昂贵。 比如1944年在美国国防部的资助下，由J.Presper Eckert Jr 和W.Mauchly领导的小组在宾夕法尼亚大学建造了一台名为ENIAC（电子数字积分计算机Electronic Numerical Integrator And Calculator）的计算机。生产完全是在试错过程中进行，应用完全是实验性的。 1945年当ENIACt投入使用之后，设计者累积的知识使他们明白了如何建造一台性能更好的机器。他们把想象中的机器命名为ENVAC，并把计算机系统界定为一种“组合式”制品。标明其关键组成部分是基本存储器、控制单元、运算“器官”、输入/输出和辅助存储器（IBM360电脑）。 随着计算机软件技术的发展，模块的概念又被用到了非物理产品领域，在软件行业模块的概念被广泛的实践着，大型的软件系统（比如PTC公司的Windchill系统）的模块化趋势越来越明显。 3、模块设计的案例 平台化、模块化的产品战略已经有很多成功的案例在世界很多的著名公司中应用。日本索尼公司在20世纪80年代仅利用4个基础平台的Walkman产品，生产出250余种录音机随身听。这250种随身听无论在价位、功能和款式上都有很大的区别，可以满足用户的各种不同需求，但是这4个基础平台却存在着大量的重用模块。 “平台”概念最早由大众集团提出并实践，并在PQ34平台上获得了巨大的成功。PQ24，PQ25，PQ34，PQ35，PQ46，PL45，PQ2，PQ3。 P*4等。大众现在基本上已经逐渐放弃平台的概念，而采取更抽象的“模 技术：家具模块化设计方法实例分析 1前言 当前，消费者对家具的个性化需求日益凸显，如何满足这种需求已经成为越来越多家具企业发展的关键。要做到既符合现代机械化生产的发展主流，又节约成本，且能提高产品的市场竞争力。这确实为难了不少的家具企业。有一坐企业尝试通过从销售终端满足个性化，但众多形态各异、尺寸繁多的家具定单从销售端传送至生产和设计部门，却带来了新的矛盾：设计任务艰巨、生产设计难排、产品质量难以保证，甚至由于部件尺寸的相近导致出错率增加、生产效率低下。有一些敢于吃螃蟹的企业尝试从设计入手，通过标准零部件的设计、组合成新产品来满足这种“个性化”“的需求。但遗憾的是，这种做法并未带来预期的效果，单一的产品导致了销售客额和顾客满意率的下降。所以，如何实现产品的个性化？是从销售端，还是从设计与生产端着手呢？这是家具企业必须根据企业现状做出回答的问题。定制是从销售端解决问题，而模块化设计是从设计端解决问题，旨在通过设计具有标准性和通用性的功能模块，达到组合成多样化的家具的目的。毫无疑问，模块化设计在家具业具有很大的发展潜力，它既能解决个性化需求的问题，还能做到低成本与高效率。 模块化设计属于方法学的范畴，在其他工业行业中已经得到了长足的发展。由于家具消费环塘和制造环境的变化，模块化设计以其特有的优势，开始在家具行业尤其是办公家具中应用。而对于民用家具，近年来个性化需求与家具企业的生产矛盾日益突出，有关模块化设计的探索才刚刚开始。鉴于国内尚无系统的家具模块化设计理论来指导企业的实践，本文着重以衣橱为例，详细具体地分析单个家具的非模块化设计过程，以进一步明确家具模块化设计的必要性和可操作性。 2设计概念及设计方法 家具模块化设计指的是在对家具进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列的家具功能模块，通过功能模块的选择与组合构成不同的家具，以满足市场多样化需求的设计方法。与传统的设计方法相比较，家具模块化设计呈现出许多新特征。首先，它是针对模块和家具产品系统的设计，既要设计模块，又要设计家具成品。其次，它以标准化、通用化的零部件快速组合成家具，能实现家具的多样化。模块化设计不同于标准化设计，标准化设计带来的是单一的产品，而模块化设计则不然，在设计之初就考虑模块可组合成产品的多样性。因此模块化设计是在标准化设计基础之上，实现产品多样化的一种方法。 根据家具模块化设计的概念，笔者提出从三个层次展开家具的模块化设计。第一层次是家具模块化总体设计。这个阶段主要是进行模块化系统的总体策划，确定模块化实施的范围。良好的模块化总体设计，是模块化设计得以实现的基础。第二层次是家具模块设计，这是模块化设计系统具体化的过程，是承上启下的环节。模块化设计的好坏，直接影响到模块化家具组合的最终效果。第三层次是家具模块化产品设计。这个阶段主要是选择模块，评价模块可能组合方式的合理性，然后根据消费者的需求组合成家具。从这三个层次可看出，家具模块化设计自上而下，从总到细，各个层次的设计环环相扣。 3设计实例 ●模块化产品开发的基本思路 ▲把产品族分解为模块，建立模块体系。不同模块组合构成柔性的、可变的、多样化的产品。 ▲实现“以不变（模块系列）应多变（用户需求）的产品开发模式。 ●系统分解为模块的基本原则 ▲以功能为核心、结合组装结构进行分解。 ▲系统通用要素的提取和分离，相似要素的简化、归并、统一，经典型化处理，形成模块。 ▲分解点的选择：高内聚，低耦合。 ?模块化产品开发模式 ●模块化设计的基本方法 ▲模块组合法： 新产品＝不变部分（通用模块）＋准通用部分（改型模块） ＋专用部分（新功能模块） ▲基本型派生法：研制一种基本型，通过变型（某些零部件的附加、替换、再加工），构成派生型产品，以满足不同需求。 ▲组合法＋基本型派生法 ?标准化、模块化对企业的价值 ●现代模块化设计方法——“设计规则” ▲“设计规则”包含模块的三要素。 ——模块“结构规则”：又称“划分规则”。确定构成系统的模块的轮廓（界线），即系统是由哪些模块组成的，它们是怎样发挥作用的。这实际上就是，系统分解（为模块）的规则、或系统要素组合（为模块）的规则。 ——模块间“接口规则”：规定模块如何相互作用，模块间的位置安排、联系，如何交换信息。通过“接口规则”，固化模块间接口特征。 ——模块“评定规则”：即系统集成与检测的规则。它是模块接口的检验、测定“标准”，以保证系统集成质量。 ▲设计规则的价值：把“由上而下”的设计原则，具体化为确立设计规则。即系统设计之前需首先确定设计规则；突出了“接口”（界面）在模块体系建设中的作用。 ?模块化产品开发模式 ●模块化设计特点：与整体式设计方法有原则上的区别 ▲面向产品族：一种模块能通用于多种产品。 ——传统设计：面向某一具体产品； ——模块化设计：是面向整个产品族系统。 ▲三个设计层次： ——模块化系统总体设计。 ——模块系统设计。 ——模块化产品设计。 ▲由上而下设计： ——传统设计：由下而上着眼于功能设计、详细设计。 ——模块化设计：首先着眼于产品族系统分解，由上而下建立通用模块体系，最后由模块组合构成的产品。 模块化编程设计题 一、简述模块化编程的必要性(模块化的优点) 参考答案： 大多数的编程学习者一开始接触和学习到的程序很小，代码量很少，甚至只有几十行。对于这样短小的程序进行模块化设计不是完全必要的。很多情况下程序模块化设计需要“浪费”很多时间，例如增加了代码的数量，增加了构思的时间。把所有的程序代码都写在一个main()函数中程序完全可以运行。 但是随着学习的深入，代码量的增加，将所有的代码都放在同一个.C文件中的做法越发使得程序结构混乱，虽然可以运行，但是可读性、可移植性变差。即使是自己写的程序，时间长以后对程序的阅读和修改也要花一些时间。模块化编程使得程序的组织结构更加富有层次感，立体感和降低程序的耦合度。 在大规模程序开发中，一个程序由很多个模块组成，很可能，这些模块的编写任务被分配到不同的人。几乎所有商用程序都必须使用模块化程序设计理念。在程序的设计过程中各个开发者分工合作，分别完成某一模块特定的功能，减少开发时间等。 二、模块化编程设计步骤 (1)、创建头文件 在模块化编程中，往往会有多个C文件，而且每个C文件的作用不尽相同。在我们的C 文件中，由于需要对外提供接口，因此还必须有一些函数或者是变量提供给外部其它文件进行调用。对于每一个模块都有相应的.c文件和.h文件，为了阅读调试方便，原则上.c文件和.h文件同名，如和。 (2)防重复包含 例如文件 #ifndef__DELAY_H__ #define__DELAY_H__ void delay（uint t）； #endif 假如有两个不同源文件需要调用delay（uint t）这个函数，他们分别都通过#include “”把这个头文件包含了进去。在第一个源文件进行编译时候，由于没有定义过因此#ifndef__DELAY_H__条件成立，于是定义_DELAY_H_ 并将下面的声明包含进去。在第二个文件编译时候，由于第一个文件包含时候，已经将_DELAY_H_定义过了。因此#ifndef__DELAY_H__不成立，整个头文件内容就没有被包含。假设没有这样的条件编译语句，那么两个文件都包含了delay（uint t）；就会引起重复包含的错误。所以在.h文件中，为了防止出现错误都进行防重复包含。 （3）代码封装 将需要模块化的进行代码封装 头文件的作用可以称其为一份接口描述文件。其文件内部不应该包含任何实质性的函数代码。我们可以把这个头文件理解成为一份说明书，说明的内容就是我们的模块对外提供的接口函数或者是接口变量。同时该文件也包含了一些很重要的宏定义以及一些结构体的信息，离开了这些信息，很可能就无法正常使用接口函数或者是接口变量。但是总的原则是：不该让外界知道的信息就不应该出现在头文件里（不需要外部调用的函数不在头文件中申明），而外界调用模块内接口函数或者是接口变量所必须的信息就一定要出现在头文件里（需要被外部调用的函数一定要在头文件中申明），否则，外界就无法正确的调用我们提供的接口功能。 第5章模块化程序设计 5.1 简答题 （1）指令“CALL EBX”采用了指令的什么寻址方式？ 寄存器间接寻址 （2）为什么MASM要求使用proc定义子程序？ （这个问题不好回答，是不是作者写错了？我猜测可能的原因：在汇编语言中，函数、子程序等都称为过程，所以使用proc定义子程序） （3）为什么特别强调为子程序加上必要的注释？ 便于程序员调用时使用，而不必关注子程序的内部实现。 （4）参数传递的“传值”和“传址”有什么区别？ 传值是传递参数的拷贝，传址是传递参数的地址 （5）子程序采用堆栈传递参数，为什么要特别注意堆栈平衡问题？ 保证正确返回；释放传递参数占用的堆栈空间，避免多次调用可能导致的堆栈溢出（6）INCLUDE语句和INCLUDELIB有什么区别？ INCLUDE语句包含的是文本文件、是源程序文件的一部分；INCLUDELIB语句包含的是子程序库文件 （7）什么是子程序库？ 子程序库就是子程序模块的集合，其中存放着各子程序的名称、目标代码以及有关定位信息，便于子程序的管理和调用 （8）调用宏时没有为形参提供实参会怎样？ 缺少的实参，形参会做“空”处理。 （9）宏定义体中的标号为什么要用local为指令声明？ 为了避免宏展开后出现标示符不唯一的情况，定义为局部。 （10）条件汇编不成立的语句会出现在可执行文件中吗？ 不会。 5.2 判断题 （1）过程定义proc是一条处理器指令。 错，proc是伪指令 （2）CALL指令的执行并不影响堆栈指针ESP。 错，要改变，因为返回地址要压入堆栈 （3）call指令本身不能包含子程序的参数。 对。 (4) call指令用在调用程序中，如果被调用程序中也有call指令，说明出现了嵌套。 对。 （5）子程序需要保护寄存器，包括保护传递入口参数和出口参数的通用寄存器。 错，不能保护传递出口参数的寄存器 （6）利用INCLUDE包含的源文件实际上只是源程序的一部分。 对 （7）宏调用与子程序调用一样都要使用CALL指令实现。 错，宏调用是通过宏展开实现的调用，不用CALL指令 （8）宏定义与子程序一样一般书写与主程序之后。 模块化程序设计方法在学生管理系统开发中的应用 蒋振超 （山东师范大学信息科学与工程学院计算机系2006级1班） 摘要：随着计算机技术的发展和互联网时代的到来，我们已经进入了信息时代，在这数字化的时代里，学校的学生信息管理受到了极大的挑战。本文通过设计和建设网络拓扑架构、数据库基础结构、信息的发布与管理，对学生信息管理系统各种功能探讨、定义、以及实现，从而实现学生信息的网络化管理，以方便管理者，老师和学生之间的信息共享、交流和管理。 关键词：学生信息；信息管理系统；管理系统功能 中图分类号：TP393 Modular Programming in Student Management System Development Jiang zhen-chao (School of Information Science and Engineering, Shandong Normal University) Abstract：With the development of computer technology and the Internet era, we have entered the information age, in this digital era, the school's student information management are a great challenge. In this paper, the design and construction of network topology architecture, database infrastructure, information publishing and management, student information management system of various functions, definitions, and implementation, in order to achieve the network management of student information to facilitate the management, teachers and information sharing among students, exchange and management. Key words：student information;information management system;function of information system C51的模块化设计方法 C51的模块化设计方法 一个大的单片机程序往往包含很多模块，我是这样组织的：1、每一个C源文件都要建立一个与之名字一样的H文件(头文件),里面仅仅包括该C文件的函数的声明，其他的什么也不会有，比如变量的定义啊等等不应该有。 2、建立一个所有的文件都要共同使用的头文件，里面当然就是单片机的管脚使用的定义,还有里面放那些需要的KEIL系统的头文件，比如＃i nclude,＃i nclude等等，把这个文件命名为common.h,或者干脆就叫main.h 3、每个C源文件应该包含自己的头文件以及那个共同的使用的头文件，里面还放自己本文件内部使用的全局变量或者以extern定义的全局变量 4、主文件main.c里面包含所有的头文件包括那个共同使用的文件,main.c里面的函数可以再做一个头文件，也可以直接放在文件的开头部分声明就可以了，里面一般还有中断服务程序也放在main.c里面 5、对于那些贯穿整个工程的变量，可以放在那个共同的使 用的头文件里面，也可以用extern关键字在某个C源文件里面定义，哪个文件要使用就重复定义一下 6、建立工程的时候，只要把C源文件加到工程中，把H文件直接放到相应的目录下面就可以了，不需要加到工程里面。 第一章概述 本手册介绍ASM51宏汇编器及用汇编语言开发MCS-51系列单片机软件的过程。本章概述ASM51宏汇编器及用法。 1.1 模块化程序设计 ASM51宏汇编器允许用户以模块方式编程，以适应用户模块化的程序设计。模块是具有相对独立功能的程序，它能独立进行汇编或编译。模块化程序设计是将一个大的或复杂的程序分成小的功能模块，每个模块程序单独编写、汇编和调试，最后再将这些模块连接起来，形成一个完整的用户程序。这样做比单块程序更易编写、调试和修改。 模块程序的开发只需根据模块的输入及输出定义，按其所需的输入并检查其输出以校核模块的正确性。由于程序具有良好的模块接口，可以把问题限定在模块内，一旦识别出有毛病的模块，解决这个问题就相当简单了。当每个模块都测试完毕即可将各模块连接起来，最后再测试全模块。 模块化程序的另一个好处是程序共享，即一个模块中的程序 基于功能思想的模块化设计 摘要：介绍功能思想，结合功能思想介绍模块化设计的理论和概念，模块化的产品设计和生产可以在保持产品较高通用性的同时提供产品的多样化配置。 关键词：功能思想；模块化；平台化；产品设计 1.功能思想 功能思想是美国工程师麦尔斯（价值工程的创始人）提出的,即顾客购买的不是产品本身,而是产品所具有的功能,这明确说明了“功能”是产品的核心和本质。既然人们购买的是产品所具有的功能,那么在保证实现功能的前提下, 可以采用各种不同原理、机构和结构来实现所要求实现的功能。近些年技术的进步和新产品的层出不穷无一不显示功能思想的巨大威力。 2.模块化设计 所谓的模块化设计，简单地说就是将产品的某些要素组合在一起，构成一个具有特定功能的子系统，将这个子系统作为通用性的模块与其他产品要素进行多种组合，构成新的系统，产生多种不同功能或相同功能、不同性能的系列产品。模块化设计是绿色设计方法之一，它已经从理念转变为较成熟的设计方法。将绿色设计思想与模块化设计方法结合起来，可以同时满足产品的功能属性和环境属性，一方面可以缩短产品研发与制造周期，增加产品系列，提高产品质量，快速应对市场变化；另一方面，可以减少或消除对环境的不利影响，方便重用、升级、维修和产品废弃后的拆卸、回收和处理。 模块化产品是实现以大批量的效益进行单件生产目标的一种有效方法。产品模块化也是支持用户自行设计产品的一种有效方法。产品模块是具有独立功能和输入、输出的标准部件。这里的部件，一般包括分部件、组合件和零件等。模块化产品设计方法的原理是，在对一定范围内的不同功能或相同功能、不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合构成不同的顾客定制的产品，以满足市场的不同需求。这是相似性原理在产品功能和结构上的应用，是一种实现标准化与多样化的有机结合及多品种、小批量与效率的有效统一的标准化方法。 3.模块 系列产品中的模块是一种通用件，模块化与系列化已成为现今装备产品发展的一个趋势。 C语言模块化程序设计需理解如下概念： （1）模块即是一个.c文件和一个.h文件的结合，头文件(.h)中是对于该模块接口的声明； （2）某模块提供给其它模块调用的外部函数及数据需在.h中文件中冠以extern关键字声明； （3）模块内的函数和全局变量需在.c文件开头冠以static关键字声明； （4）永远不要在.h文件中定义变量！定义变量和声明变量的区别在于定义会产生内存分配的操作，是汇编阶段的概念；而声明则只是告诉包含该声明的模块在连接阶段从其它模块寻找外部函数和变量。 一个嵌入式系统通常包括两类模块： （1）硬件驱动模块，一种特定硬件对应一个模块； （2）软件功能模块，其模块的划分应满足低偶合、高内聚的要求。 多任务还是单任务 所谓"单任务系统"是指该系统不能支持多任务并发操作，宏观串行地执行一个任务。而多任务系统则可以宏观并行（微观上可能串行）地"同时"执行多个任务。 多任务的并发执行通常依赖于一个多任务操作系统（OS），多任务OS 的核心是系统调度器，它使用任务控制块（TCB）来管理任务调度功能。TCB 包括任务的当前状态、优先级、要等待的事件或资源、任务程序码的起始地址、初始堆栈指针等信息。调度器在任务被激活时，要用到这些信息。此外，TCB还被用来存放任务的"上下文"（context)。任务的上下文就是当一个执行中的任务被停止时，所要保存的所有信息。通常，上下文就是计算机当前的 状态，也即各个寄存器的内容。当发生任务切换时，当前运行的任务的上下文被存入TCB，并将要被执行的任务的上下文从它的TCB中取出，放入各个寄存器中。 究竟选择多任务还是单任务方式，依赖于软件的体系是否庞大。例如，绝大多数手机程序都是多任务的，但也有一些小灵通的协议栈是单任务的，没有操作系统，它们的主程序轮流调用各个软件模块的处理程序，模拟多任务环境。 单任务程序典型架构 （1）从CPU复位时的指定地址开始执行； （2）跳转至汇编代码startup处执行； （3）跳转至用户主程序main执行，在main中完成： a.初试化各硬件设备； b.初始化各软件模块； c.进入死循环（无限循环），调用各模块的处理函数 用户主程序和各模块的处理函数都以C语言完成。用户主程序最后都进入了一个死循环，其首选方案是： while(1) { } 中断服务程序 中断是嵌入式系统中重要的组成部分，但是在标准C中不包含中断。许多编译开发商在标准C上增加了对中断的支持，提供新的关键字用于标示中模块化程序设计实例
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