Objektorientierte Daten- und Zeitmodelle für die Echtzeit ...

112 KAPITEL 6. FUNKTIONALE BESCHREIBUNG VON BILDFOLGENPROGRAMMEN
auf der anderen Seite dadurch, daß zwischen zwei Arten von Rückkopplungen unterschieden
wird. Rückkopplungen, die lediglich den Zugriff auf vergangene Datenwerte ermöglichen und
pro Modulzyklus nur einmal durchlaufen werden, sind erlaubt, müssen jedoch explizit als solche
gekennzeichnet werden, Rückkopplungen, die ausschließlich auf Datenwerte des aktuellen
Modulzyklus zugreifen und damit eine echte Schleife darstellen, sind dagegen verboten.
SA
F EG
F B
SB Verbotene SG
Schleife
t
F B
SA SB Aufgebrochene SG
-1 Schleife
Abbildung 6.23: Erzeugen eines schleifenfreien Datenflußgraphen aus einem Graphen mit
Rückkopplungen durch Aufbrechen der Schleifen und explizite Datenzugriffe auf vergangene
Werte.
Wie Abb. 6.23 illustriert, ist bei einfachen Rückkopplungen ein Aufbrechen der Schleifen
eines Graphen und deren Sequentialisierung ohne weiteres möglich, wobei eine solche Rückkopplung
direkt an den Modulzyklus gekoppelt wird. Der explizite Zugriff auf einen alten Wert
(z.B. Ë ) kennzeichnet die Stelle, an der der Datenflußgraph aufgebrochen wird. Damit liegt
trotz der Rückkopplungen im Graphen de facto ein schleifenfreier Graph1 vor.
Im direkten Zusammenhang mit dem Zugriff auf ältere Sequenzwerte, sowohl in Rückkopplungen
als auch im Vorwärtszweig wie in Abb. 6.19, steht die Bereitstellung von Startwerten:
Damit im allerersten Modulzyklus ein solcher Zugriff nicht scheitert, muß für diese Daten ein
Startwert zur Verfügung stehen. Dieser kann als elementarer Bestandteil der Datensequenzen
unmittelbar beim Erzeugen der Sequenzobjekte initialisiert werden, womit ein allgemeiner
Mechanismus für alle Initialisierungsprobleme im Zusammenhang mit Datensequenzen bereitgestellt
wird, was den Entwickler von einer expliziten Verwaltung derartiger Daten befreit.
6.4.3 Modulgrenzen, Eingangssensoren und aktive Objekte
Neben der Möglichkeit, die Verarbeitung sämtlicher periodischer Datensequenzen einer Applikation
in einem einzigen Datenflußgraphen darzustellen, ist es häufig sinnvoll, das Gesamtsystem
in mehrere, relativ unabhängige Module, die über definierte Schnittstellen Daten austauschen
und miteinander kommunizieren, zu unterteilen. Diese Aufteilung ermöglicht einerseits
einen weitestgehend separaten Entwurf verschiedener Programmteile und kann andererseits
die unterschiedlichen Aufgabenbereiche sowie unabhängigen Hardwarekomponenten einer Anwendung
widerspiegeln.
1 In diesem Zusammenhang ist häufig auch von „zyklenfreien Graphen“ die Rede. Dieser Begriff wurde hier
wegen der Doppeldeutigkeit des Begriffs “Zyklus“ vermieden. In dieser Arbeit wird Zyklus in erster Linie mit
Arbeitsschritten verbunden, also im Sinne von Iterationen verwendet. Für Zyklen in einer graphischen Darstellung
sollen dagegen die Begriffe „Schleife“ und „Rückkopplung“ verwendet werden.
F
EG
S -1
A
0
SA -2 SB
S -1
B
0
SB -1
EG
F
-1
B
F
0
EG
F
0
B
F
S -1
G
0
SG schleifenfreier Ausführungsgraph