cad第二章

软件设计可分为：总体设计和详细设计
总体设计：就是设计软件的结构，该结构由哪些模块
组成，这些模块的层次结构是怎样的，这些模块的调 用关系是怎样的，每个模块的功能是什么。 书是一个系统，总体设计就是目录设计。
.详细设计
详细设计阶段就是为每个模块完成的功能进行具体描 述，要把功能描述转变为精确的、结构化的过程描述 * 即该模块的控制结构是怎样的，先做什么，后做什么 ，有什么样的条件判定，有些什么重复处理等，并用 相应的表示工具把这些控制结构表示出来。 * 要求解法具体化，但不是编程序。 例：对C语言课来讲，画流程图阶段。
主轴齿轮
主轴轴承
图 车床零部件关系示意图
数据结构：是一门研究非数值计算的程序设计问题
中计算机的操作对象，以及他们之间的关系和操作 等的学科。
（数据结构指的是数据之间的关系）
二、四类基本结构
1、集合：结构中的数据元素之间除了“同属于一个集合”
的关系 外，别无其它关系。 “集合” 是元素之间关系极为松散的一种结构。
（ 3 ）编码
按照选定的语言，把设计的过程性描述 翻译为源程序。
（ 4 ）测试
其主要方式是在设计测试用例的基础上 检验软件的各个组成部分。测试是保证软件质 量的重要手段
3、运行时期
主要做好软件维护
2.1. 5 传统软件开发模型
一. 瀑布模型 瀑布模型特点：
1、阶段间的顺序性和依赖性 2、推迟实现的观点 3、质量保证的观点
2. 软件作坊时期 （软件=程序+说明）
特点：
① 多人分工、共同协作来编制一个程序； ② 软件商品化； ③ 要求程序必须有注解和说明，以使他人易 于读懂和理解程序，软件=程序+说明。
3. 软件工程时期：
70年代~至今
* 在60年代末期，终于暴露出了用软件作坊方 式生产的软件无论从质量上到数量上都难以满 足要求，有些软件是根本无法维护的,“软件危 机”开始出现。 * 1968年由北大西洋公约组织,在联邦德国的加 尔密斯召开的软件可靠性国际会议上第一次提 出“软件工程”这个术语,一门新兴学科从此诞 生了。
算法2：
2、4、3、1 此人牺牲了
例三 某人有三个放酒的壶 1、大的放10两酒 2、中的放7 两酒 3、小的放3 两酒 问喝 5 两怎样操作 （设计算法）
1、算法描述语言
（1）伪码语言 是一种包括高级程序语言的三种基本控制结构（顺序、 判断和重复）和自然语言成分的“面向读者”的语言。 （2）N-S 盒图描述算法 X、Y、Z 比大小 X<Y X<Z Y N Y Y<Z N
（ 1 ）每一阶段都要完成规定的文档
（ 2 ）每一阶段都要对已完成的文档进行复审，以 便尽早发现问题，消除隐患。
4、存在的问题
该模型缺乏灵活性，特别是无 法解决软件需求不明确或不准确的 问题
二. 快速原型模型
开始 需求采集细化 停止 产品 样本 对原型 加工 用户评价原型 原型 快速 设计 建造 原型
• 软件危机的核心：软件开发质量和生产率不
能满足应用的实际需要。
二. 软件危机产生的原因：
⑴ 软件的规模越来越大，结构越来越复杂； ⑵ 软件开发的管理困难； ⑶ 软件开发费用不断增加； ⑷ 软件开发技术落后； ⑸ 开发工具落后； ⑹ 生产方式落后。
2.1.3. 软件工程学的范畴 软件工程学科 是一门指导计算机软件开发和维护的
2.1.4 软件生存周期
一个软件从开始计划研制起直至软件废弃不用为 止，称为软件的生存周期。
软件生存周期一般划分为计划、开发和运行3个 时期，每一时期又区分为若干阶段。
问题定义 计划时期 可行性研究
项目任务书 可行性研究报告 需求规格说明书 总体设计文档 详细设计文档 程序代码文本 测试
需求分析
是数据中最基本的、不可分的并有命名的数据单位。由 一组字符组成，且代表某一数据量。
3）组合项
由若干个数据项组成。
（4）记录
相关组合项或数据项的集合构成一个记录，是描 述某个实体属性值的集合。
（5）文件
相同性质的记录的集合就是文件。
（6）数据库
非单纯性、有结构文件的集合。
2.2.2 数据结构
一、什么是数据结构
第二章 CAD/CAM软件开发基础
2.1 软件开发与软件工程
2.1.1 软件开发的演化过程 1.个体生产时期（又称程序时期）
此阶段的突出特点： ① 程序完全不需要考虑是否易于被其他人读懂和 理解，所以这个阶段只有程序概念，没有软件概念； ② 非常重视编程技巧，因为硬件价格高、运行速 度低、内存容量小； ③ 此阶段程序是为每个具体的应用和具体的机器 设备而专门设计的，缺乏通用性。
R3
R4
双向环链
C. 多向链结构 R12 R22 R23 结构中有多于两个 的指针，用于矩阵 元素、树结构存储， 只要查到某一元素 即可获得相邻的相 关元素地址
R21
R32
矩阵的存储
R1R2 RcΒιβλιοθήκη R3R4R5
链接存储结构的记录增删
链表插入操作运算步骤：①申请新结点存储空间；②将 待插入元素M存放在新增结点数据域；③新增结点指针链接。
减速器的明细表可 构成一个线性表， 表中的数据元素是 由4个数据项组成 的一个记录。
3
齿轮轴
1
45
1.线性表特征：
1）同一表中的数据元素的类型是相同的
2）除了第一个和最后一个数据元素之外，每个数据元素 有且只有一个直接前驱，有且只有一个直接后继。 3）线性表中数据元素的个数定义为线性表的长度
2.2 数据结构 2.2.1 基本概念与术语 （1）实体 客观存在并可相互区别的事 务。 （2）属性 实体的特性 （3）属性值 每个属性所能测量或记录的值。若干 个属性的属性值组成的集合即可表征一个实 体。
（ 4 ）域
属性值的变化范围
（ 5）数据
是对客观事物的符号表示。 1）字符 是数据的最小单位。 2）数据项
（2）链式存储结构（非顺序映象）
信息域 指针域
特点：逻辑结构与物理结构不一定一致
增删方便，占用空间较大
链接存储结构根据指针的数目有三种类型
a) 单向链结构
R1 R2 R3 R4
正向单向链结构
R1
R2
R3
R4
反向链 R1 R2 R3 R4
单向环链
b. 双向链结构 R1 R2 R3 R4
双向链
R1
R2
1.增量模型
这种模型把软件看作一系列相互联系的增量， 在开发过程的各次迭代中，每次完成其中的一 个增量。
螺旋模型
累计成本 指定计划： 决定目标 方案限制 风险分析 风险分析： 评价方案 识别风险 消除风险
风险分析 风险分析 原型 3 原型 2 提交线 评审 需求计划 生存期 计划 开发计划 客户评价 组装测试 软件 需求 需求 软件产品 确认 设计 设计确认验证 验收 测试 组装 测试 原型 1
Y
N
S=X
S=Z
S=Y
S=Z
2、算法设计的要求：
（1）正确性：
评价指标： 1.程序不含语法错误 2.程序对于n组输入数据能得出满足要求的结果 3.程序对于精心选择的输入数据能得出满意结果 4.对任意合法输入数据均能得到满意结果（穷尽测试） （2）可读性
（3）健壮性
（4）效率与低存储量要求
2.2.3 常见的数据结构：
物理现象
抽象
数学模型
求算法
编程
上机调试
运行
人做
计算机的工作
图、计算机求解一个问题的过程
*(数学)模型:
例 : 1)求解梁架结构中应力的数学模型为线性方 程组.
2)预报人口增长情况的的数学模型为微分方 程. 3)然而更多的非数值计算问题无法用数学方 程加以描述. *寻找数学模型的实质是分析问题.从中提取操作的对 象,并找出这些对象之间的关系,然后用数学语言加以 描述.
2.1.2. 软件危机
一. 什么是软件危机 软件危机：是指计算机软件的开发和维护过程中所 遇到的一系列严重问题。
包括两方面问题：
1.如何开发软件,怎样满足对软件日益增长的需要 2.如何维护数量不断膨胀的已有软件
• 软件危机的典型表现：
• ⑴ 高成本，很难在预算内完成。实际进度也比预 期推迟几个月甚至几年。 • ⑵ 用户对已完成的软件不满意，不能满足用户的 实际需要。 • ⑶ 软件的质量差，可靠性难以保证。 • ⑷ 现有软件极难维护，甚至不可维护。 • ⑸ 缺乏完整正确的文档资料。 • ⑹ 软件开发生产率提高的速度远远跟不上计算机 应用的发展对软件需求速度的 增长。
例一：求解梁架结构中应力的数学模型为线性方程组
例二：预报人口增长情况的数学模型为微分方程 例三：
轴承型号 额定动载荷 额定静载荷
极限转速
200
201
4.7
4.8
2.7
2.7
19000
18000
202
6.0
3.55
17000
例四：
车床
床身 主轴箱 尾座 走刀箱 溜板箱 刀架
离合器 主轴组件 中间变速机构 主轴
四、算法的描述和算法分析
算法----解决某类问题的有限长的操 作步骤与序列
例一 、看一本书的算法
1、读前言或序
2、读目录
3、有兴趣否
4、读另一部分
5、对读部分感兴趣？
无-----不读 有-----读完
6、循环
例二、四幅画的排列算法
砰一声响 图1 图2 图3 图4
算法 1： 1、3、2、4 此人活蹦乱跳
小 结 软件生命周期实质上是大型系统开发过程中各 项目阶段的一种表示方法，如同任何事物一样 ，软件也有一个孕育、诞生、成长、成熟、衰 亡的生存过程。根据这一思想，把上述基本的 过程活动进一步展开，可以得到软件生命期的6 个步骤，即制定计划、需求分析、设计、程序 编码、测试及运行维护。 软件生命期模型是从软件项目需求定义直至软 件经使用后废弃为止，跨越整个生命周期的系 统开发、运作和维护所实施的全部过程、活动 和任务的结构框架。