基于NXT的嵌入式軟件生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).pdf

1、嵌入式系統(tǒng)發(fā)展迅速，而與之相關(guān)的嵌入式軟件不僅要滿足復(fù)雜功能性需求，同時(shí)還要滿足各種非功能性(時(shí)間、功耗、資源、安全、可靠等)需求。開發(fā)傳統(tǒng)的嵌入式軟件，大多數(shù)是基于以手工代碼為中心的嵌入式開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行，這樣忽視對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)的全局把握。并且在系統(tǒng)完成后，系統(tǒng)存在漏洞太多，盡管系統(tǒng)經(jīng)過反復(fù)測(cè)試后，漏洞有所減少，但不能完全消除。從而對(duì)軟件設(shè)計(jì)理論和開發(fā)方法提出了一系列新的挑戰(zhàn)。
　　要解決這些挑戰(zhàn)，應(yīng)該發(fā)展基于模型驅(qū)動(dòng)方法(

2、Model-Driven Architecture)的開發(fā)方法，即把模型的技術(shù)引入到嵌入式軟件開發(fā)過程，通過模型指導(dǎo)軟件設(shè)計(jì)的需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、代碼編輯、代碼重構(gòu)、代碼測(cè)試以及系統(tǒng)維護(hù)等各個(gè)階段。通過形式化的方法對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證和仿真分析（如可靠性和可調(diào)度性分析），及早的暴露模型不足和漏洞，然后開發(fā)模型的代碼自動(dòng)生成技術(shù)。這樣形成一條嵌入式軟件的生產(chǎn)線，提高軟件開發(fā)的效率和代碼的質(zhì)量。
　　論文首先介紹基于NXT的嵌入式軟件生產(chǎn)線

3、的背景和內(nèi)容，以及相關(guān)的技術(shù)和工具。接著是生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)?；贜XT的嵌入式軟件生產(chǎn)線，結(jié)合具體的NXT硬件和OSEK實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，采用模型驅(qū)動(dòng)的軟件開發(fā)體系為指導(dǎo)，分為：模型與平臺(tái)無關(guān)性，模型與平臺(tái)相關(guān)性，模型代碼的整合這樣的三個(gè)開發(fā)階段。模型與平臺(tái)無關(guān)性階段，使用Simulink和Stateflow構(gòu)建模型?？梢杂盟鼇碓O(shè)計(jì)和仿真復(fù)雜的與具體平臺(tái)無關(guān)的功能模型。為此，設(shè)計(jì)了平臺(tái)無關(guān)代碼生成器，把Simulink模型映射為可執(zhí)行的C

4、代碼；模型與平臺(tái)相關(guān)性階段，使用體系結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)語言AADL構(gòu)建模型?？梢杂盟O(shè)計(jì)和驗(yàn)證復(fù)雜的與具體平臺(tái)相關(guān)的非功能模型。為此，設(shè)計(jì)了平臺(tái)相關(guān)代碼生成器把AADL模型映射為可執(zhí)行的C代碼。模型代碼的整合階段，是把從不同層次的模型映射得到的可執(zhí)行代碼到可執(zhí)行程序。針對(duì)前兩階段生成的C代碼，設(shè)計(jì)了代碼整合程序，把生成C代碼編譯和連接為可執(zhí)行程序，并把可執(zhí)行程序下載到NXT機(jī)器人的Flash上。在此基礎(chǔ)上，對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行了功能測(cè)試和性能測(cè)試。論