Блок -диаграмма — это диаграмма системы , в которой основные части или функции представлены блоками, соединенными линиями, показывающими взаимосвязи блоков. [1] Они широко используются в инженерии при проектировании аппаратного обеспечения , проектировании электроники , разработке программного обеспечения и блок-схемах технологических процессов .
Блок-схемы обычно используются для менее подробных описаний более высокого уровня, которые предназначены для разъяснения общих концепций, не заботясь о деталях реализации. Сравните это с принципиальными схемами и компоновочными схемами, используемыми в электротехнике, которые показывают детали реализации электрических компонентов и физическую конструкцию.
Например, на блок-схеме радиостанции не ожидается, что будут показаны все соединения, наборы и переключатели, но на принципиальной диаграмме они показаны. На принципиальной схеме радиоприемника не показана ширина каждого соединения на печатной плате , но на макете она указана.
Если провести аналогию с картографированием мира, блок-схема похожа на карту автомагистралей всей страны. Крупные города (функции) указаны, но второстепенные окружные дороги и городские улицы отсутствуют. При устранении неполадок эта карта высокого уровня полезна для сужения и выявления проблем или неисправностей. [2]
Блок-схемы основаны на принципе черного ящика , где содержимое скрыто от глаз либо для того, чтобы не отвлекаться на детали, либо потому, что детали неизвестны. Мы знаем, что входит, мы знаем, что выходит, но мы не можем видеть, как коробка выполняет свою работу. [3] [4]
В электротехнике проект часто начинается с блок-схемы очень высокого уровня, которая по мере разработки становится все более и более подробными блок-схемами и, наконец, заканчивается блок-схемами, достаточно подробными, чтобы каждый отдельный блок можно было легко реализовать (на этом этапе блок-схема может быть легко реализована). диаграмма также является схематической диаграммой). Это известно как дизайн сверху вниз . [4] Геометрические формы часто используются на диаграммах, чтобы облегчить интерпретацию и прояснить смысл процесса или модели. Геометрические фигуры соединены линиями, чтобы указать связь и направление/порядок обхода. Каждая инженерная дисциплина имеет свое значение для каждой формы. Блок-схемы используются во всех инженерных дисциплинах. Они также являются ценным источником построения концепций и полезны для образования в неинженерных дисциплинах. [5] [6]
В управлении процессами блок-схемы представляют собой визуальный язык описания действий в сложной системе, в которой блоки представляют собой черные ящики , представляющие математические или логические операции, происходящие последовательно слева направо и сверху вниз, а не физические объекты, такие как процессоры или реле, которые выполняют эти операции. Такие блок-схемы можно создавать и реализовывать их функциональность с помощью специализированных языков программирования программируемых логических контроллеров (ПЛК).
В биологии все шире используются инженерные принципы, методы анализа и методы построения диаграмм. Существует некоторое сходство между блок-схемой и так называемой графической нотацией системной биологии . В системной биологии техника блок-диаграмм используется в технике управления [7] , где последняя сама по себе является приложением теории управления .
Примером этого является диаграмма функциональных блоков , один из пяти языков программирования, определенных в части 3 стандарта IEC 61131 (см. IEC 61131-3 ), который сильно формализован (см. формальную систему ) со строгими правилами представления диаграмм. построен. Направленные линии используются для соединения входных переменных с входами блока, а выходов блока с выходными переменными и входами других блоков.
