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基于模型的嵌入式软件设计开发

概述
        随着对航空航天系统的安全性、可靠性、实时性及可操作性等方面的要求越来越高,需要快速开发出安全可靠的嵌入式软件,但传统手工开发代码的方法已很难满足这些需求。恒润科技提供基于模型的嵌入式软件设计开发可以解决这些问题。
 

解决方案
•  开发流程
        基于模型的高可靠嵌入式软件开发包括四个主要过程,并且对每个开发过程和过程产物都进行持续的测试和验证。高可靠嵌入式软件开发流程如图所示:

 

 

    ♦  软件需求设计过程

        基于模型设计的方法,用户可使用Simulink建模工具,对需求进行建模仿真,开发内容包括系统设计、系统测试架构、测试用例。
        需求模型可通过Simulink V&V工具与需求文档进行链接,Simulink可自动生成模型和需求双向追溯的报告。
        测试用例也可通过BTC工具基于形式化需求自动生成,同时在模型测试完成后,BTC工具可自动生成测试覆盖度报告,针对未被检测到的模型或代码分支,补充生成测试用例,使测试覆盖度达到100%,同时可搭建自动化测试流程,使模型测试和诊断自动进行并生成测试报告。
    ♦  软件设计过程

        对设计模型进行模型规范检查,保证模型符合软件设计标准,同时也对模型的代码生成属性及对硬件的兼容性进行早期验证;
        经过验证的设计模型,软件架构与模型架构一致,可自动生成。
    ♦  软件编码过程
        采用基于模型设计的方法,源码和目标码可通过Simulink Embedded Coder自动生成,所生成代码与模型具有良好的追溯关系。
        对设计模型进行设计优化,以保证其生成符合项目要求的高质量嵌入式代码,代码生成之后,通过代码检查工具如Polyspace、Tessy等对代码进行静态检查,同时,通过Simulink Code Inspector或者软件在环的方式,进行代码与模型的一致性测试。
    ♦  软件集成过程
        该过程对源码和目标码进行编译、链接,并加载到嵌入式系统中。代码集成可将驱动代码封装成Simulink模块,使用Simulink自动集成第三方编译器直接生成可执行文件,加载到目标嵌入式硬件中。
•  流程优势
        采用基于模型设计的方法的优势主要体现在:
    ♦  在项目早期进行了需求验证、测试用例开发和覆盖度分析,避免在后续测试中发现前一阶段的错误,导致流程重复进行;
    ♦  在项目开发阶段,最大程度地自动化了开发过程,包括:自动化规范检查、自动化报告生成、自动化代码生成、自动化测试等,极大地提高了开发效率;
    ♦  需求、模型、测试用例、源代码具有完整的追溯关系,可生成追溯报告。
•  服务内容
        针对基于模型设计的方法进行软件开发,恒润科技可提供如下技术服务:
    ♦  MBD流程定制:针对客户现有开发流程,定制化最适合客户实际情况的MBD过程、方法及工具;
    ♦  MBD自动化流程开发:自动化规范检查定制、自动化测试流程定制、代码测试工具集成定制、报告生成模板定制、代码生成模板定制等,通过自动化流程定制,最大程度地减少设计人员的额外工作量;
    ♦  MBD相关培训:图形化建模培训、模型自动生成代码培训、模型测试和验证培训;
    ♦  硬件支持包定制和第三方编译环境集成:根据实际的硬件设备,定制开发硬件支持包,使生成代码时直接生成含驱动程序的全部代码;打通第三方编译环境的集成,代码生成后自动调用第三方编译环境对代码进行编译链接,生成可执行目标码,并加载到硬件。

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