方块图

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表示微软Windows 2000操作系统架构的方块图

方块图(block diagram)是有关系统示意图英语Diagram,其中的主要机能或是零件用方块表示,方块之间有线连接,表示各方块之间的关系[1]。块图常用在硬件设计英语Hardware architecture电路设计软件设计制程流程图

方块图一般是用在比较架构性、概念性的说明,不会有细部具体,有关实现细节的一些说明。像电路的方块图会有主要零件或是机能,不过和电路图集成电路版图不同,电路图会有实际的所有零件以及零件之间的连结方式,而集成电路版图会有零件实际的大小、位置以及布线方式等说明。

用法[编辑]

收音机为例,收音机的方块图不会画出每一个零件、接线、按钮及旋钮,不过电路图就会。

若用真实世界的地图来类比,方块图类似全国的高速公路图,其中除了高速公路外,也会列出全国主要的城市以及道路,而较小的城市以及道路就会略过。在除错时,最高层的方块图有助于缩小范围,隔离发生故障的部分或是机能[2]

方块图是以黑箱原则为基础,看不到各方块其中的细部内容,目的可能是为了避免分心,也有可能是没有方块图细节的资料,只知道方块的输入以及输出,但不知道其中的细部内容[3][4]

电机工程中,设计会由非常高层的方块图开始,随着设计的展开,会有越来越多的细节,最后方块图已有足够的细节,知道要如何实现每一个方块(此时的方块图其实也就是线路图),这称为从上到下设计英语Top-down design[4]。几何图案常用在方块图中,有辅助功能,可以澄清模组或是程序的意义。几何图案会有线连接,表示相关,若是用箭头连接,表示有先后顺序的关系。每个工程领域有其各自对几何图案的定义。也有许多用在非工程领域中,用来表达概念,或是用在教学上的几何图案,这类的资源相当宝贵[5][6]

过程控制中,方块图是一种描述复杂系统动作的视觉语言英语Visual language,其中的方块都是黑箱,不是用来表达像处理器或是继电器等实体,而是表达数学或是逻辑运算,其执行顺序多半是从上到下,从左到右。可以用特定的PLC编程语言来创建上述的方块,并实现上述的机能。

生物学中越来越多使用工程原理、分析技术以及绘图方式的例子。在方块图和系统生物学图解记号架构英语Systems Biology Graphical Notation之间有些相似性。这是系统生物学利用方块图以及控制工程技术的例子[7],而控制工程是控制理论的应用。

方块图的另一个例子是功能区块图,是IEC 61131-3定义PLC的五种编程语言中的一种,是高度公式化的编程语言(参考形式系统),其中也有严格定义方块的画法。直线可以连接输入变数及模组输入,或是连接模组输出到输出变数,或是其他模组的输入。

参考资料[编辑]

  1. ^ SEVOCAB: Software and Systems Engineering Vocabulary页面存档备份,存于互联网档案馆). Term: block diagram. retrieved 31 July 2008.
  2. ^ American Radio Relay League (ARRL), ARRL Handbook for Radio Communications Eighty-Third, Amateur Radio Relay League, 2005, ISBN 0-87259-948-5 
  3. ^ Nilsson, James W., Electric Circuits Second, Addison Wesley Publishing Company, 1986 (October 1986), ISBN 0-201-12695-8 
  4. ^ 4.0 4.1 Hayes, John P., Computer Architecture and Organization Second, McGraw Hill Publishing Company: 89–92, 1988, ISBN 0-07-027366-9 
  5. ^ Iqbal, Sajid; 等. Concept Building through Block Diagram Using Matlab/Simulink. New Horizons. 2010, 66–67: 30–34. 
  6. ^ Mei, C. On teaching the simplification of block diagrams. International Journal of Engineering Education. 2002: 697–703. 
  7. ^ Cosentino, C. & Bates, D. 2011. Feedback control in systems biology. New York : CRC Press

相关条目[编辑]

外部链接[编辑]