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不論是電路硬體,或是自動化機器設備,工程師為了要分析,設計,及建構系統,會把系統依功能切割成較小塊不同分項功能的模組,先分別設計建構各分項功能模組,再將各個分項功能模組重新組織起來成為整體系統。這種方法的好處:第一,能夠將不同分項功能分工實現,或分階段實現。第二,因為每一個分項功能相對於整體,設計時所要考量的因素減少,其複雜度會降低很多。
功能方塊圖
功能方塊圖範例
功能方塊圖,是執行上述系統分析,設計,以及建構的工具。功能方塊圖,由多個分項功能方塊,以及連接不同功能方塊的訊號流箭頭共同組成。其中功能方塊,由方框框包圍功能名稱來表示,它代表一個功能模組,具有特定的訊號處理功能,接受輸入訊號,對輸入訊號進行處理之後,將處理結果輸出。
訊號流箭頭,串接不同功能方塊的輸出輸入點,它能將前級功能方塊的輸出,傳遞到後級功能方塊做為輸入。其中,將功能方塊圖類似為訊號加工生產線,則功能方塊圖中,先對訊號做加工的稱為前級功能方塊,後對訊號做加工的為後級功能方塊。
資料暫存器,有些系統,類似生產線具有倉庫可暫存暫時無法消化的在製品,會有一些資料暫存器,可以暫存前級功能方塊完成處理並送出,但暫時無法馬上送進後級功能方塊進行後續處理的訊號。我們使用桶狀的圖形,以文字標示其暫存方式及取得資料的方式給予資料暫存器名稱。
切換控制線:有些功能方塊,執行資料處理的方式不止一種,最簡單的例子如,開啟及關閉,而不同方式的選擇是依據前級或外部的輸入,為表示這個輸入切訊號,一般在自動控制課程用的功能方塊圖會用一個跨過功能方塊的箭頭來表示。這個功能方塊是可以調整控制的。