Bài giảng thiết kế hệ thống mới

Thiết kế hệ thống vi xử lý giới thiệu tổng quan về hệ vi xử lý với một số nội dung như: Định nghĩa, phân biệt các loại máy tính, lịch sử phát triển, đặc tính chung, cấu trúc chung của hệ thống vi xử lý, các phần cơ bản hệ vi xử lý,... Mời các bạn cùng tham khảo.

Trang 1

Chương 5 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MỚI

Thiết kế hệ thống là việc chuyển đặc tả hệ thống mức logic thành đặc tả hệ thống mức vật lý.

 Đầu vào của công việc thiết kế hệ thống bao gồm:

– Đặc tả logic hệ thông có được từ giai đoạn phân tích (biểu đồ luồng

dữ liệu logic của hệ thống mới, các đặc tả chức năng, mô hình dữ liệu logic (mô hình quan hệ), từ điển dữ liệu,…)

– Các yêu cầu, ràng buộc về vật lý cụ thể: Phần cứng, môi trường (hệ điều hành, hệ quản trị cơ sở dữ liệu), các tài nguyên, các yêu cầu về thời gian thực hiện, thời gian trả lời,

Trang 2

Chương 5 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MỚI

 Đầu ra của hệ thống bao gồm:

– Một kiến trúc tổng thể của hệ thống

– Tổ chức vật lý của cơ sở dữ liệu

– Các hình thức trao đổi trên biên của hệ thống: Mẫu thu thập thông tin, tài liệu xuất, giao diện người-máy

– Các kiểm soát, phục hồi dữ liệu

– Cấu trúc chương trình theo các modul

 Các giai đoạn trong quá trình thiết kế:

– Thiết kế tổng thể;

– Thiết kế chi tiết.

Trang 3

5.1 THIẾT KẾ TỔNG THỂ

5.1.1 Mục đích

Mục đích của thiết kế tổng thể là nhằm đưa ra một kiến trúc tổng thể của hệ thống Kiến trúc này thể hiện:

– Sự phân chia hệ thống thành các hệ thống con

– Sự phân chia ranh giới giữa phần thực hiện bởi máy tính và phần thực hiện bằng thủ công trong mỗi hệ thống con

Trang 4

5.1 THIẾT KẾ TỔNG THỂ (tiếp)

5.1.2 Phân chia hệ thống thành các hệ thống con

Một hệ thống con là một sự gom nhóm các chức năng (hay chương trình) trong hệ thống xung quanh một nhiệm vụ hay theo một mục đích nào đó.

– Mục đích của việc phân chia là nhằm giảm thiểu sự phức tạp, cồng kềnh, dễ kiểm soát và bảo trì.

– Sự phân chia được thực hiện ngay trên biểu đồ luồng dữ liệu Ta dùng đường nét đứt để phân chia ranh giới giữa các hệ thống con Thông thường mỗi chức năng trong DFD mức cao đại diện cho một

hệ thống con

Trang 5

5.1.2 Phân chia hệ thống thành các hệ thống con

Tuy nhiên sự phân chia đó phải được xem xét dựa trên hai tiêu chuẩn:

Tính kết dính (cohension): Là sự gắn bó về logic hay về mục đích của các chức năng trong cùng một hệ thống con Sự kết dính của các chức năng trong cùng một hệ thống con càng chặt chẽ càng tốt.

Tính ghép nối (coupling): Là sự trao đổi thông tin và tác động lẫn nhau giữa các hệ thống con Sự ghép nối giữa các hệ thống con càng lỏng lẻo, càng đơn giản càng tốt

Trang 6

5.1.2 Phân chia hệ thống thành các hệ thống con (tiếp)

Việc phân chia không chỉ căn cứ vào chức năng mà còn có nhiều căn cứ khác, như:

 Theo thực thể: Nhóm các chức năng liên quan đến một hay một số kiểu thực thể vào một hệ thống con.

Ví dụ:

Hệ thống con "Khách hàng" gồm các chức năng liên quan đến kiểu thực thể khách hàng như xử lý đơn đặt hàng, làm hoá đơn, phát hàng, thanh toán, xử lý nợ.

Trang 7

5.1.2 Phân chia hệ thống thành các hệ thống con (tiếp)

 Theo sự kiện giao dịch: Nhóm các chức năng được kích hoạt khi có một

sự kiện nào đó xảy ra.

Ví dụ:

Hệ tính lương, hệ làm báo cáo theo định kỳ,…

Trang 8

5.1.2 Phân chia hệ thống thành các hệ thống con (tiếp)

 Theo thực tế: Việc nhóm có thể dựa trên các lý do:

 Vị trí địa lý của cơ quan

 Cấu trúc kinh doanh của cơ quan

 Sự tồn tại của phần cứng

 Trình độ của đội ngũ cán bộ

 Phân công trách nhiệm công tác

 Thuận lợi cho bảo mật

Trang 10

5.1.3.2 Cách phân chia

a, Đối với các chức năng xử lý

Xem xét từng chức năng trong biểu đồ luồng dữ liệu để quyết định chức năng nào thực hiện bằng máy tính, chức năng nào thực hiện bằng thủ công Về nguyên tắc, càng nhiều chức năng thực hiện bằng máy tính càng tốt Tuy nhiên, những giải pháp lựa chọn để thực hiện phải khả thi, phù hợp với điều kiện thực tế và trình độ của người sử dụng Việc phân định này mang tính trực quan, kinh nghiệm nhiều hơn là có quy tắc rõ ràng

Trang 11

a, Đối với các chức năng xử lý

Khi xét các chức năng có hai khả năng xảy ra:

– Một chức năng sẽ được quyết định chuyển trọn vẹn sang phần thực hiện bằng máy tính hoặc thủ công Ta giữ nguyên tên của nó.

– Một chức năng cần tách một phần xử lý bằng máy tính, một phần

xử lý thủ công Ta phân rã tiếp để làm rõ Chọn tên thích hợp cho các chức năng mới.

Trang 12

b, Đối với các kho dữ liệu

Xét lần lượt từng kho dữ liệu có mặt trong biểu đồ luồng dữ liệu Các kho dữ liệu chuyển sang thực hiện bằng Máy tính sẽ tiếp tục có mặt trong mô hình để sau này trở thành các tệp dữ liệu Các kho còn lại sẽ bị loại ra khỏi mô hình và sau này sẽ có các sổ sách, tài liệu thực hiện bằng tay.

Trang 13

5.1.3.3 Xây dựng biểu đồ luồng hệ thống

 Trên biểu đồ luồng dữ liệu logic của hệ thống mới (mức cơ sở) ta dùng đường nét đứt để phân chia phần thực hiện bằng máy tính và thủ công

 Các kho dữ liệu thực hiện bằng tay bị loại bỏ, các kho còn lại sẽ là tệp dữ liệu.

 Các chức năng thực hiện bằng máy tính cần xác định:

– Phương thức xử lý thông tin (xử lý tương tác, xử lý theo lô, xử lý trực

tuyến,…)

– Đối tượng thực hiện, phương tiện, công cụ sử dụng

– Nội dung xử lý (thuật toán, công thức)

– Nơi thực hiện

Trang 14

Ví dụ:

Trang 15

5.2 THIẾT KẾ CHI TIẾT

5.2.1 Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý

5.2.1.1 Đại cương

Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý là quá trình chuyển mô hình dữ liệu logic thành các đặc tả dữ liệu vật lý phù hợp với điều kiện thiết bị, môi trường cụ thể và nhu cầu sử dụng Nó bao gồm 2 nội dung: Chọn công nghệ lưu trữ và quản lý dữ liệu và chuyển mô hình dữ liệu logic thành thiết kế vật lý và xác định phương án cài đặt

Trang 16

5.2.1 Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý (tiếp)

5.2.1.2 Đầu vào

– Mô hình dữ liệu logic

– Từ điển dữ liệu (các bảng mô tả chi tiết tài liệu)

– Mô tả yêu cầu sử dụng dữ liệu (loại, số lượng, vị trí, thời gian, cách dùng)

– Mong đợi của người dùng về sử dụng, tích hợp dữ liệu

– Mô tả về công nghệ và thiết bị sử dụng

Trang 17

5.2.1.3 Nội dung thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý

a Thiết kế các trường

Ở mức vật lý, một trường được đồng nhất với một thuộc tính trong

mô hình dữ liệu logic Trường là đơn vị dữ liệu nhỏ nhất mà một phần mềm hệ thống nhận ra và thao tác

 Các yêu cầu về việc thiết kế các trường

– Tiết kiệm không gian nhớ (kiểu, độ rộng)

– Biểu diễn được mọi giá trị có thể (kiểu, định dạng)

– Cài đặt các ràng buộc toàn vẹn của dữ liệu

– Đặt giá trị mặc định (Default) để giảm thiểu thời gian nhập dữ liệu

Trang 18

b Thiết kế các tệp

 Các loại tệp

Một hệ thống thông tin thường sử dụng các loại tệp dưới đây:

– Tệp dữ liệu (data file): tệp chứa các dữ liệu nghiệp vụ Loại tệp này

luôn tồn tại và nội dung được cập nhật thường xuyên

– Tệp tham chiếu từ bảng (lookup table file): tệp chứa các dữ liệu

được lấy từ các bảng dữ liệu Những tệp này thường sử dụng trong các trường hợp lấy dữ liệu nhanh để kết xuất thông tin.

Trang 19

– Tệp giao dịch ( transaction file): là tệp dữ liệu tạm thời phục vụ cho

các hoạt động hàng ngày của tổ chức Tệp này thường được thiết

kế để phục vụ việc xử lý nhanh các tình huống có thể xảy ra.

– Tệp làm việc (work file): tệp tạm thời để lưu kết quả trung gian, tệp

này tự động xoá đi khi không cần thiết.

– Tệp bảo vệ (protection file): tệp được thiết kế để lưu trữ các tệp

khác nhau có nguy cơ bị sai hỏng trong quá trình làm việc.

– Tệp lịch sử (history file): tệp chứa những dữ liệu cũ hiện không sử

dụng, nhưng có thể sử dụng để làm một việc gì đó khi cần thiết.

Trang 20

 Các yếu tố cần quan tâm khi thiết kế tệp

– Lấy dữ liệu nhanh

– Sử dụng hiệu quả không gian nhớ

– Tránh sai sót và mất dữ liệu

– Tối ưu hóa tổ chức tệp

– Đáp ứng được yêu cầu tăng trưởng dữ liệu

– An toàn, bảo mật

Ghi chú: Để đáp ứng các yêu cầu trên, trong một số trường hợp ta phải phá chuẩn của các lược đồ quan hệ để tiện cho việc cài đặt.

Trang 21

 Công cụ sử dụng

Trang 22

5.2.2 Thiết kế biểu mẫu thu thập thông tin và tài liệu xuất (Report)

+ Các biểu mẫu thu thập thông tin:

Khung để điền

Các trường hợp để chọn

Trang 23

5.2.2 Thiết kế biểu mẫu thu thập thông tin và tài liệu xuất

+ Các phương tiện xuất thông tin:

Màn hình

Máy in

Đĩa + Các loại tài liệu xuất:

Các biểu mẫu thu thập thông tin: Tờ khai, phiếu điều tra

Các tài liệu xuất thông tin: Bảng biểu thống kê, tổng hợp; các chứng từ giao dịch (đơn hàng, hoá đơn, )

Trang 24

5.2.2 Thiết kế biểu mẫu thu thập thông tin và tài liệu xuất

+ Yêu cầu về thiết kế tài liệu xuất:

Tài liệu xuất ra phải đầy đủ các thông tin cần thiết

Các thông tin phải chính xác

Tài liệu phải dễ hiểu, dễ sử dụng.

+ Cách trình bày tài liệu xuất: Tài liệu xuất thường gồm 3 phần chính:

Đầu: Tên cơ quan chủ quản, tên tài liệu

Thân: Gồm các thông tin cần xuất ra Các thông tin thường

được gom thành nhóm theo các mối quan hệ, sắp xếp theo thứ tự: Thứ tự ưu tiên, thứ tự quen dùng,

Cuối: Ngày lập tài liệu và chữ ký của những người có trách

nhiệm

Trang 25

5.2.3 Thiết kế giao diện (Form)

5.2.3.1 Đại cương về thiết giao diện

+ Mục đích sử dụng màn hình: Màn hình được sử dụng để đối thoại giữa người và máy Đặc điểm của kiểu đối thoại này là: Vào/ra gần nhau (có thể xen kẽ), thông tin cần đến là tối thiểu (cần đâu lấy đấy, không cần dự trữ) + Các hình thức đối thoại trên màn hình:

Câu lệnh, câu nhắc: Máy hỏi, người đáp

Trang 26

5.2.3 Thiết kế giao diện

5.2.3.1 Đại cương về thiết giao diện và thực đơn

+ Yêu cầu thiết kế:

Màn hình phải sáng sủa

Thể hiện rõ cái được yêu cầu và cái cần làm.

Trang 27

Ví dụ:

Một thiết

kế tồi

Trang 28

Ví dụ:

Một thiết

kế tốt

Trang 29

– Quyết định các quy tắc soạn thảo:

 Có khả năng sữa lỗi ngay khi nhập dữ liệu

 Cung cấp phương tiện soạn thảo tại các điểm ngắt tự nhiên

Trang 30

5.2.3 Thiết kế giao diện và thực đơn

+ Kỹ thuật thiết kế:

Màn hình đối thoại:

– Sử dụng các thông báo ngắn, có ý nghĩa

– Ở mỗi thời điểm chỉ đề cập đến một khái niệm

Màn hình thực đơn:

– Thực đơn phải phân cấp

– Không nên quá nhiều chức năng trên một màn hình

Trang 31

5.2.3.2 Xác định các giao diện

a, Xác định các giao diện nhập dữ liệu

Đầu vào: Mô hình thực thể liên kết

Đầu ra: Tập các giao diện nhập dữ liệu

Cách tiến hành:

– Mỗi thực thể xác định một giao diện

– Mỗi liên kết thực thể bậc lớn hơn 2, bậc 2 liên kết N - N hay bậc 2

có thuộc tính ta xác định một giao diện

– Phác họa giao diện

Trang 32

a, Xác định các giao diện nhập dữ liệu

Ví dụ:

Trang 33

b, Xác định các giao diện xử lý

Đầu vào: Biểu đồ luồng hệ thống

Đầu ra: Tập các giao diện xử lý

– Mỗi chức năng thực hiện bằng máy tính xác định một giao diện xử lý

– Nhóm các chức năng không có luồng từ bên ngoài vào với các

giao diện có luồng đến hay từ nó đến để xác định một giao diện xử

lý cho nhóm chức năng này.

– Phác họa giao diện

Trang 34

c, Tích hợp giao diện

Đầu vào: Các giao diện nhập liệu và xử lý

Đầu ra: Tập các giao diện đã được tích hợp

– Loại đi các giao diện trùng lặp

– Hợp nhất một số giao diện có các thao tác tương tác liên quan

chặt chẽ với nhau (sử dụng chung nguồn dữ liệu, xử lý liên tục, sử dụng kết quả của nhau, )

– Phác họa giao diện nhận được

Trang 35

5.2.4 Thiết kế các đối thoại

Quá trình thiết kế một trình tự tổng thể để người dùng theo đó tương tác với hệ thống gọi là thiết kế đối thoại Một đối thoại là một trình

tự từ khi thông tin được hiển thị cho đến khi người dùng nhận được nó Vai trò của thiết kế là lựa chọn các phương pháp và thiết bị thích hợp, xác định các điều kiện cần thiết để thông tin được hiển ra ngoài và người dùng nhận được nó.

Trang 36

Thiết kế trình tự đối thoại

- Cần hiểu được người sử dụng có

thể tương tác với hệ thống như

thế nào (hiểu rõ về người sử

dụng, về nhiệm vụ đặt ra, về

công nghệ và các đặc trưng của

môi trường)

- Chuyển các hoạt động đó vào

biểu đồ đối thoại

Ký pháp

Các thành phần trong biểu đồ đối thoại

Trang 37

Ví dụ:

Trang 38

5.2.5 Đặc tả thiết kế

Tổng quan

– Tên giao diện/ đối thoại

– Đặc trưng người sử dụng (ai là người dùng)

– Đặc trưng của nhiệm vụ (mục đích gì)

– Đặc trưng của hệ thống (các phần mềm hệ thống)

– Đặc trưng của môi trường (tương tác với hệ ngoài nào)

Mẫu thiết kế

– Mẫu thiết kế giao diện/đối thoại

– Biểu đồ trình tự đối thoại và mô tả thao tác sử dụng

– Các bảng dữ liệu liên quan

– Các quy trình, công thức xử lý

– Định dạng kết quả ra (màn hình, máy in, lưu trữ, )

Trang 39

Trang 40

5.2.5 Đặc tả thiết kế

Ví dụ:

Trang 41

Một mô tả về nội dung các chương trình sẽ được cài đặt, bao gồm:

– Một lược đồ chương trình cho mỗi hệ thống con

– Đặc tả nội dung của từng môđun

– Đóng gói các môđun trong lược đồ chương trình thành các

chương trình hay môđun tải

Trang 42

5.3 THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH

5.3.1 Đại cương

Nội dung chủ yếu của giai đoạn này là:

– Phân định các Mô đun chương trình

– Xác định mối liên hệ giữa các Mô đun chương trình đó (thông qua lời gọi và các thông tin trao đổi)

– Đặc tả các mô đun chương trình

– Đóng gói các mô đun thành chương trình (mô đun tải)

Trang 43

5.3.2 Mô đun chương trình

Một mô đun chương trình là có thể là: Procedure, Function,Unit, Class,…

Một modul chương trình gồm 4 đặc trưng cơ bản:

 Vào/Ra:

– Vào: Thông tin từ chương trình gọi nó

– Ra: Thông tin trả lại cho chương trình gọi nó.

 Chức năng làm biến đổi từ Vào→Ra

 Cơ chế: Phương thức cụ thể để thực hiện chức năng trên.

 Dữ liệu cục bộ: Vùng nhớ, dữ liệu dùng riêng cho nó.

Ngoài ra ta cũng cần quan tâm đến các yếu tố: Tên môđun, bộ nhớ cần thiết,

Trang 44

5.3.3 Lược đồ chương trình (structure chart)

Lược đồ chương trình là một biểu diễn dưới dạng đồ thị của các môđun cùng với các giao diện giữa các môđun đó.

Các thành phần của lược đồ chương trình

 Các mô đun: mô đun được biểu diễn bằng hình chữ nhật trong đó có ghi tên mô đun

Trang 45

 Kết nối các modul: Thể hiện lời gọi, biểu diễn bằng mũi tên

Trang 46

Trang 47

 Thông tin trao đổi giữa các mô đun

Các thông tin được gửi đi kèm với lời gọi (truyền tham số) và các thông tin trả về sau khi kết thúc modul được thể hiện bằng các mũi tên nhỏ dọc theo cung biểu diễn lời gọi, có kèm theo tên thông tin.

Ví dụ:

Trang 49

5.3.4 Cách chuyển DFD thống thành lược đồ chương trình

b) Các phương thức định hướng cho việc chuyển đổi

Phương thức theo biến đổi:

Dựa theo sự phát hiện trung tâm biến đổi thông tin trong DFD Trung tâm biến đổi thông tin bao gồm các chức năng góp phần thực sự và chủ yếu vào nhiệm vụ biến đổi thông tin.

Các bước thực hiện:

 Xác định trung tâm biến đổi Phần còn lại bao gồm:

+ Các tuyến lấy thông tin vào, mỗi tuyến vào này xuất phát từ một nguồn phát, qua một số bước biến đổi sơ bộ để cuối cùng trở thành một đầu vào của trung tâm biến đổi

+ Các tuyến thông tin ra, mỗi tuyến xuất phát từ một đầu ra của trung tâm biến đổi, qua một số bước biến đổi để đến một nơi nhận

Định dạng
Số trang	59
Dung lượng	649 KB