西门子PLC模块CPU224XPCN紧凑型单元

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对开发人员而言，结构化方法下，模块是概要设计时构造软件的基本元素，因此，概要设计中软件也就主要体现在模块的构成与模块接口这两个方面上。面向对象方法下，对象是概要设计时构建软件的基本元素，因此概要设计时软件主要体现在对象的原型——类设计上。概要设计时并不需要说明模块/类方法的内部细节，但是需要进行全部的有关它们构造的定义，包括功能特征、数据特征和接口等。对于模块，需要给出模块名、输入输出参数和要实现的功能描述；对于类，需要给出类名、属性名和数据类型、方法名称、方法的输入输出参数和方法的功能描述。

在进行概要设计时，模块/类的独立性是一个有关质量的重要技术性指标，可以使用模块的内聚、耦合这两个定性参数对模块独立性进行度量。

（2）软件详细设计

设计工作的第二步是详细设计，它以概要设计为依据，用于确定软件结构中每个模块的内部细节，为编写程序提供*直接的依据。详细设计需要从实现每个模块功能的程序算法和模块内部的局部数据结构等细节内容上给出设计说明。

（3）编码和单元测试

编码是对软件的实现，一般由程序员完成，并以获得源程序基本模块为目标。编码必须按照“详细设计说明书”的要求逐个模块地实现。在基于软件工程的软件开发过程中，编码往往只是一项语言转译工作，即把详细设计中的算法描述语言转译成某种适当的**程序设计语言或汇编语言。

为了方便程序调试，针对基本模块的单元测试也往往和编码结合在一起进行。单元测试也以详细设计结果为依据，用于检验每个基本模块在功能、算法与数据结构上是否符合设计要求。什么，为今后的软件开发做准备。这个时期往往需要分阶段地进行以下4项工作。

（1）软件任务立项

软件项目往往开始于任务立项，并需要针对项目的名称、性质、目标、意义和规模等做出回答，以此获得对准备着手开发的软件系统的*高层描述。

（2）项目可行性分析

在软件任务立项报告被批准以后，接着需要进行项目可行性分析。可行性分析是针对准备进行的软件项目进行的可行性风险评估。因此，需要对准备开发的软件系统提出高层模型，并根据高层模型的特征，从技术可行性、经济可行性和操作可行性这三个方面，对项目做出是否值得往下进行的回答，由此决定项目是否继续进行下去。

（3）制定项目计划

在确定项目可以进行以后，接着需要针对项目的开展，从人员、组织、进度、资金、设备等多个方面进行合理的规划，并制定项目开发计划

以工程化的形式组织软件的开发和维护，应能够保证达到以下目标。

① 开发成本控制在预计的合理范围之内；

② 开发周期能够控制在预计的合理时间范围之内；

③ 软件的功能和性能能够满足用户需求；

④ 软件具有较高的质量；

⑤ 软件具有较高的可靠性；

⑥ 软件产品易于移植、维护、升级和使用。

简而言之，就是按时、按质开发用户需要的软件产品。那么到底如何进行软件的开发，才可视为真正的工程化软件开发呢？自从软件工程提出以来，很多该领域的专家学者提出很多关于软件工程的准则或“信条”。**软件工程专家Barry W.Beohm综合这些专家学者的意见并总结TRW公司多年开发软件的经验，提出软件工程的七条基本原则。

（1）用分阶段的生命周期计划严格管理。这条基本原理要求把软件生命周期划分为若干个阶段，并制订相应的切实可行的计划，然后严格按照计划对软件的开发和维护工作进行管理。

（2）坚持进行阶段评审。在每个阶段都进行严格的评审，以尽早发现软件开发过程中所犯的错误。上以支持个人应用的软件，包括字处理、电子表格、计算机图形、多媒体、娱乐、数据库管理、个人及商业金融应用、外部网络或数据库访问等。

人工智能软件：人工智能（AI）软件利用非数值算法去解决复杂的问题，这些问题不能通过计算或直接分析得到答案。如基于知识的专家系统、模式识别（图像或声音）软件、定理证明程序和游戏软件。

1.1.3 软件危机

软件危机就是人们在开发和维护软件时遇到一系列的问题，如不能按时完成开发任务、开发经费超支、软件质量无法保证、开发工作效率低下等。具体体现在以下方面。

（1）软件开发进度难以预测，软件开发成本难以控制

软件产品不能在预算范围内、按照计划完成，拖延工期几个月甚至几年的现象并不罕见；投资一再追加，*终实际成本往往比预算成本高出一个数量级。而为了赶进度和节约成本所采取的一些权宜之计又往往损害了软件产品的质量，降低了软件开发组织的信誉，从而不可避免地会引起用户的不满。

（2）用户对产品功能难以满足

开发人员和用户之间很难充分有效地沟通，往往是软件开发人员不能真正了解用户的需求，而用户又不了解计算机求解问题的模式和能力。在双方互不充分了解的情况下，就仓促上阵设计系统、匆忙着手编写程序，这种“闭门造车”的开发方式必然导致*终的产品不符合用户的实际需要。

（3）软件产品质量无法保证

开发团队缺少完善的软件质量评价体系和科学的软件测试规程，*终的软件产品存在很多缺陷和错误，而它们往往是造成重大事故的隐患。

（4）软件产品难以维护

软件产品本质上是开发人员的代码化的逻辑思维活动，他人难以替代。除非是开发者本人，否则很难及时检测、排除系统故障。为使系统适应新的硬件环境，或根据用户的需要在原系统中增加一些新的功能，又有可能增加系统中的错误。

（5）软件缺少适当的文档资料

文档资料是软件必不可少的重要组成部分。实际上，软件的文档资料是开发组织和用户之间权利和义务的合同书，是系统管理者、总体设计者向开发人员下达的任务书，是系统维护人员的技术指导手册，是用户的操作说明书。缺乏必要的文档资料或者文档资料不合格理，是其他软件工作的基础，而其他的系统应用（如编译器、编辑器和文件管理程序）则用以支持开发人员、应用人员的基础性工作。它们均具有以下特点：与计算机硬件频繁交互，需要精细调度、资源共享及灵活的进程管理的并发操作，复杂的数据结构，多外部接口。

实时软件：管理、分析、控制现实世界中发生的事件的程序称为实时软件。实时软件的组成通常包括：一个数据收集部件，负责从外部环境获取和格式化信息；一个分析部件，负责将信息转换成应用时所需要的形式；一个控制/输出部件，负责响应外部环境；一个负责协调其他各部件的管理部件。实时系统有较严格的时间响应要求（一般从1毫秒到1分钟）否则可能带来灾难性的后果。

商业软件：商业信息处理是*大的软件应用领域。具体的“系统”（如工资表、帐目支付和接收、