系统分析第二章系统分析ppt
一、模型与模型化简介模型化模型化就是为描述系统的构成和行为，对实体系统的各种因素进行适当筛选，用一定方式（数学、图像等）表达系统实体的方法。------构模的过程3.模型（化）的地位与作用3.模型（化）的地位与作用地位：4.模型的分类概念模型：通过人们的经验、知识和直觉形成的。形式上分为思维、字句或描述的。
5.建立模型的一般原则①建立方框图6.建模的基本步骤①明确建模的目的和要求；②对系统进行一般语言描述；③弄清系统中的主要因素及其相互关系；④确定模型的结构；⑤估计模型的参数；⑥实验研究；⑦必要修改。
7.模型化的基本方法（4）老手法：2、系统结构的表达方式二元关系的性质二元关系的集合系统结构的表达方式有向连接图：图的基本的矩阵表示，描述图中各节点两两间邻接的关系,记作A。
矩阵A的元素aij定义：汇点：矩阵A中元素全为零的行所对应的节点。
在可达矩阵中存在两个节点相应的行、列元素值分别完全相同，则说明这两个节点构成回路集，只要选择其中的一个节点即可代表回路集中的其他节点，这样就可简化可达矩阵，称为缩减可达矩阵,记作Mˊ。
（1）区域分解：将系统元素分成相互独立的子系统（2）级位分解：对各子系统元素进行分级（3）提取骨架矩阵（4）画有向图将M分级重新排列实现某一可达矩阵M、具有最小二元关系个数（“1”元素最少）的邻接矩阵叫做M的最小实现二元关系矩阵，即骨架矩阵，记作A’。 骨架矩阵(二)解释结构模型技术(ISM)(InteractiveStructureModeling）1.作用：主要描述系统构成元素之间的关联关系，主要适用于一些宏观问题的定性分析。
2.任务：通过构造解析将复杂的系统分解成条理分明、多级递阶的结构形式（结构图）ISM技术的基本思想：ISM技术的核心：通过各种创造性技术，提取问题的构成要素，利用有向图、矩阵等工具和计算机技术，对要素及其相互关系等信息进行处理，最后用文字加以解释说明，明确问题的层次和整体结构，提高对问题的认识和理解程度。
第二章 计算机控制系统的组成
第 1 页 共 15 页 第二章 计算机控制系统的组成
第一节 计算机控制系统组成概述
一、计算机控制系统的组成
图2－1(a) 计算机控制系统的组成框图 第二章 计算机控制系统的组成
第 2 页 共 15 页 如图2－1（a）所示，计算机控制系统主要由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两部分；生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置，这些装置有各种类型的标准产品，在设计计算机控制系统时根据需要进行合理选型。
二、工业控制机
工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两部分。
1、工业控制机的硬件组成
图2－1（b） 工业控制机的硬件组成原理图
工业控制机的硬件包括主机板、内部总线和外部总线、人机接口、磁盘系统、通信接口、输入输出通道。
（1）主机板:CPU、RAM、ROM等。
作用：进行数值计算、逻辑判断、数据处理。
（2）内部总线和外部总线
内部总线：工业控制机内部各组成部分进行信息传送的公共通道，它是一组信号线的集合。常用内部总线有IBM PC、PCI总线和STD总线 。
外部总线：工业控制机与其它计算机和智能设备进行信息传递的公共通道。RS—232C、USB和IEEE—488通信总线。
（3）人—机接口:键盘、显示器、打印机。
（4）磁盘系统：软盘和硬盘。
（5）通信接口: 工业控制机和其它计算机或智能外设通信的接口。常用RS—第二章 计算机控制系统的组成
第 3 页 共 15 页 232C、USB和IEEE—488接口。
(6)系统支持功能
①监控定时器(看门狗-Watchdog) ②电源掉电检测
③保护重要数据的后备存贮器体 ④实时日历时钟
(7) 输入输出通道
工业控制机和生产过程之间设置的信号传递和变换的连接通道。它包括模拟量输入(AI)通道、模拟量输出(AO)通道、数字量(或开关量)输入(DI)通道、数字量(或开关量)输出(DO)通道。它的作用有两个：
第二章信息系统的组成与功能
1、典型信息系统
2、信息系统的组成：由用户（使用者、维护者、管理者和设计者）、硬件、软件、网络和数据资源等构成的人机交互系统。3、信息系统的功能：（1）信息系统的输入功能：把系统所需要的数据或信息收集并记录下来，整理成信息系统要求的规范格式和形式，作为信息系统的输入数据。如订票系统所接收的列车班次信息、座位信息、用户信息等都需要有统一的规范格式。（2）信息系统的处理功能：对输入或条件做出的系统响应或转换，包括对信息的传输、加工和存储。（3）信息系统的存储功能：指将获得的或加工后的信息和数据保持起来，以备将来应用。（4）信息系统的控制功能：对构成系统的各种信息处理设备进行控制和管理，对整个信息加工、处理、传输、输出等环节通过各种程序进行控制。（5）信息系统的传输与输出功能：把经过信息处理生成的游泳的信息进行传递，并以合适的方式呈现出来。事项具体操作登录系统输入用户名、密码和验证码。
选择行程选择车票性质、出发地、目的地、出发和返程（如有需要）日期、乘车人身份证、车次类型等信息。生成订单确认信息，系统生成订。
支付费用用户通过合适的网上支付方式在线支付订单费用。
获取票据网络订票系统根据用户选择的送票方式为用户提供票据。4、计算机及移动终端的作用（1）数据存储、加工、计算、分类整理（2）实现对信息的管理和对各种设备的实时控制（3
）移动终端实现人机交互（手机、笔记本、平板电脑车载电脑等）
5、计算机的发展：先后经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路的技术变革。
6、计算机的工作原理计算机的基本原理是存储程序和程序控制。冯·诺依曼计算机的主要特点是：存储程序方式；指令串行执行，并由控制器加以集中控制；单元定长的一维线性空间的存储器；使用低级机器语言，数据以二进制表示；单处理机结构，以运算器为中心。改进后的冯·诺依曼计算机使其从原来的以运算器为中心演变为以存储器为中心。从系统结构上讲，主要是通过各种并行处理手段提高计算机系统性能。
★ 1.确定哪些数据类型用数据表示来实现，下面几项中不重要的是：
A． 能够缩短程序运行的时间 B． 数据表示能够有良好的通用性和利用率
C． 最可能多的用硬件实现，提高性能
D． 减少CPU和主存储器之间的通讯量
【答案】C
★ 2.早期的计算机系统只有定点数据表示，因此硬件结构可以很简单。但是这样的系统有
明显的缺点，下面哪一个不是它的缺点： A.数据表示范围小
B.单个需要的计算时钟周期多 C.编程困难
D.存储单元的利用率很低
【答案】B
★ 3. 简述采用标志符数据表示方法的主要优缺点。
【答案】
优点有：
（1）简化了指令系统
（2）由硬件自动实现一致性检查和数据类型的转换。 （3）简化程序设计
（4）简化编译器
（5）方便软件调试
（6）支持数据库系统
缺点有： （1） 数据和指令的长度不能一致
（2） 指令的执行速度降低
（3） 硬件的复杂性增加
★ 4．有效的缩短地址码的长度，主要采用的有哪些方法？
【答案】
（1）用间址寻址方式缩短地址码长度
（2）用变址寻址方式缩短地址码长度
（3）用寄存器间接寻址方式缩短地址码长度是最有效的方法 ★ 5．随着计算机技术的不断发展和对指令系统的合理性的研究，精简的指令系统(RISC)
出现并且逐步取代CISC的重要位置。下面所述不是CISC的主要缺点的是： A. 20%与80%规律 B. VLSI技术的不断发展引起的一系列问题 C. 软硬件功能分配的问题
D. 由于指令众多带来的编码困难
【答案】D ★★★ 6. 某台计算机只有Load/Store 指令能对存储器进行读/写操作，其它指令只对寄存器
进行操作。根据程序跟踪实验结果，已知每种指令所占的比例及CPI数如下：
指令类型 指令所占比例 CPI 算逻指令 43％ 1
Load指令 21％ 2
Store指令 12％ 2
转移指令 24％ 2
(1)求上述情况下的平均CPI。 (2)假设程序由M条指令组成。算逻运算中25%的指令的两个操作数中的一个已在寄存器中，
