Аннотация 2
Abstract 3
Введение 6
1 Анализ предметной области 9
1.1 Области применения микроконтроллеров 9
1.2 Документация сопровождающая микроконтроллеры 10
1.3 Использование заголовочных файлов в программировании 17
2 Обзор методов преобразования файлов формата pdf в формат
заголовочных файлов 22
3 Программная реализация 33
3.1 Средства разработки программного обеспечения 33
3.2 Разработка программного кода 35
3.3 Разработка пользовательского интерфейса 42
Заключение 49
Список используемой литературы и используемых источников 51
Приложение А Листинг итогового программного продукта 54
С каждым годом растет использование микроконтроллеров в различных приложениях и устройствах. В бытовой технике микроконтроллеры используются для управления работой и для обеспечения дополнительных функций, таких как таймеры, контроль температуры и обнаружение неисправностей. Примерами могут служить стиральные машины, холодильники, кондиционеры и микроволновые печи. В промышленных системах управления микроконтроллеры используются для автоматизации управления машинами и процессами. Они используются для мониторинга датчиков, управления исполнительными механизмами и выполнения алгоритмов для оптимизации работы системы. Примерами могут служить робототехника, производственное оборудование и транспортные системы. Количество микроконтроллеров, используемых в устройстве, определяется сложностью системы, количеством задач, которые должны быть выполнены, и уровнем производительности, необходимым для удовлетворения требований приложения, и может варьироваться от одного до десятка. Основная актуальность их использования заключается в способности обеспечивать точное и аккуратное управление широким спектром устройств и систем.
Документация, предоставляемая производителем микроконтроллера, чаще всего, имеет формат PDF.
PDF (Portable Document Format) - это формат файлов, который стал неотъемлемой частью цифрового мира. Его актуальность заключается в нескольких ключевых особенностях, которые делают его полезным и универсальным форматом для широкого круга приложений. Причинами актуальности формата PDF являются его универсальность, сохранение форматирования, безопасность, интерактивность, малый размер файла простота создания.
Контроллеров и их использование повсеместно, актуальной становиться задача быстро перейти с одного контроллера на другой. Кроме того, даже в пределах одного семейства могут быть различия в распределении адресного пространства и битов в регистрах микроконтроллера. Вручную описывать эти различия - кропотливая и трудоемкая задача, а точное определение регистров очень важно. Автоматизирование этого процесса позволит снизить риск ошибок из-за человеческого фактора и сэкономить значительное количество времени, которое было бы потрачено на определение регистров вручную.
Новизна данного подхода заключается в использовании PDF-файлов как основы для автоматического создания заголовочных файлов. Существуют разные инструменты и методы создания заголовочных файлов, такие как использование библиотек или шаблонов кода, но они ограничиваются применением лишь при работе с конкретным устройством или его моделью. Также большинство алгоритмов реализуют перевод текста без его структуризации, что является недопустимым в случае работы с микроконтроллерами.
В данной работе исследуются способы поиска и выбора программного решения для выбранного способа реализации задачи. Объектом исследования являются способы выделения из текста заданных образцов и формирование из них заданной структуры текстового файла.
Цель работы - разработка программного обеспечения для преобразования файла с описанием регистров микроконтроллера в формате pdf в заголовочный файл на языке C++.
При этом, необходимо решить следующие задачи:
- изучить структуру документации, сопровождающей
микроконтроллеры;
- познакомиться с существующими методами автоматизации процесса преобразования pdf-файла в заголовочный;
- предложить наиболее целесообразного способа достижения поставленной цели;
- выбрать средства разработки;
- разработать эффективный программный код, осуществляющий преобразование файлов;
- разработать пользовательский интерфейс.
На языке программирования Python разработан пользовательский интерфейс и программный модуль, который демонстрирует преобразование файла формата pdf в заголовочный файл на языке C++. Работа программы была протестирована на различных pdf-файлах, содержащих информацию о регистрах микроконтроллеров.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была проведена разработка программного обеспечения для преобразования файла, описывающего регистры микроконтроллера в формате pdf, в заголовочный файл на языке программирования C++.
В заключение можно сказать, что каждая из поставленных задач была выполнена:
- В ходе исследования была проанализирована структура документации, прилагаемой к микроконтроллерам, а также принцип их работы на примерах из технических паспортов.
- Были изучены существующие методы автоматизации преобразования pdf-файлов в заголовочные файлы. Рассмотрены различные подходы к преобразованию и оценены их преимущества и недостатки.
- На основе полученной оценки был предложен наиболее подходящий подход для достижения цели работы, легший в основу последующего процесса разработки.
- Были определены подходящие инструменты разработки для проекта. После тщательного рассмотрения было решено, что оптимальным выбором будет язык программирования Python. Универсальность Python, обширные библиотеки и простота использования делают его отличным инструментом для разработки программных решений, включая приложения для преобразования файлов.
- Благодаря применению выбранного подхода и использованию возможностей Python был разработан надежный и прочный код. Программный код эффективно извлекает соответствующую информацию из pdf-файлов, описывающих регистры микроконтроллера, и генерирует соответствующие заголовочные файлы на языке C++, обеспечивая точность и эффективность процесса преобразования.
- Используя возможности языка Python, был создан графический интерфейс пользователя (GUI) для повышения удобства работы с системой.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
