Specyfikacja behawioralna dla rekonfigurowalnych sterowników logicznych z wykorzystaniem diagramów maszyny stanowej z języka UML 2.0

摘要

The Unified Modeling Language (UML) is a language for specifying, visualizing, constructing, and documenting artifacts of software systems, as well as for business modeling and other non-software systems. The UML represents a collection of the best engineering practices that have proven successful in modeling large and complex systems. The authors of UML are Grady Booch, Ivar Jacobson and James Rumbaugh. The current version of the language is 2.0. The UML language contains thirteen kinds of diagrams (structure and behavior diagrams). One of the behavior diagrams is a state machine diagram that defines a set of concepts that can be used for modeling discrete behavior through finite state transtion systems. The UML language can be used not only for designing software systems, but also for other kinds of them, for example reactive systems. This paper presents a method of using the UML language for behavioral specification for logic controllers such as PLC, RLC and reconfigurable FPGAs. Emphasis is put on diagrams that represent behavioral state machines, because they refer directly to the definition of Finite State Machines. It is worth mentioning that state machine diagrams support various features of the modeling systems such as hierarchy and orthogonality. This support allows for designing the behavior of the complex and orthogonal systems in an intuitive and clear way, on the selected hierarchical level. For example Figure 3 shows a state machine diagram for "Reactor" model on the highest hierarchy level and Figure 4 represent all details of the designed system (lowest hierarchy level). Also a possibility of using UML tools was discussed. As for future research, the use of other diagrams from UML is going to be investigated, e.g., use case diagrams or activity diagrams. The former can be applied to analyze the user's needs and interface of the designed device. The activity diagrams can be used to prepare testbenches for the modeled system. But the main method to model the behavior of a system are state machine diagrams.%Język UML to graficzny język do obrazowania, specyfikowania, tworzenia i dokumentowania szeroko pojętych systemów informatycznych. Jego obecna wersja 2.0 wprowadziła wiele zmian, także w diagramach stanów, które teraz nazywają się diagramami maszyny stanowej. W referacie przedstawiono nietypowe wykorzystanie diagramów maszyny stanowej, bo do modelowania programów dla rekonfigurowalnych sterowników logicznych (specyfikacja behawioralna). Na początku referatu krótko zdefiniowano sterownik logiczny, a następnie omówiono opracowaną metodę jego specyfikacji z wykorzystaniem diagramów maszyny stanowej (UML 2.0), która, zdaniem autora, bardzo dobrze nadaje się do modelowania hierarchicznych układów współbieżnych. Zwrócono także uwagę na możliwość używania do specyfikacji programów dla sterowników logicznych, często darmowych, narzędzi UML do modelowania systemów informatycznych. Omawiane zagadnienia poparte zostały stosownymi przykładami.