基于模型的嵌入式軟件開發(fā)方法研究.pdf

1、嵌入式系統(tǒng)已經改變了從低端的日常消費類電子產品到復雜的工業(yè)控制系統(tǒng)等高端技術產品。并且隨著硬件價格的不斷降低、功能的日益強大，嵌入式系統(tǒng)的應用變得更為普及。但與此同時越來越短的產品周期與不斷增加的客戶需求也使嵌入式軟件的開發(fā)陷入設計瓶頸。依靠手工編程的設計流程已經很難勝任新的開發(fā)需求，而且手工編寫的代碼很難不出現(xiàn)軟件缺陷，就連世界上最強大的軟件帝國—微軟公司的軟件都會不斷打補丁，嵌入式軟件由于應用情況千差萬別而更容易出現(xiàn)各種缺陷。查找和

2、解決這些問題需要花費大量的人力和時間，有時會導致軟件的重新開發(fā)。特別是在安全系數(shù)要求較高的產品中，出現(xiàn)問題甚至會危及到人身安全。因此事先防范才是最好的解決辦法。而基于模型的設計方法則能徹底改變這種情況。近幾年國外汽車電子行業(yè)的一些龍頭企業(yè)就已經率先用基于模型的方法進行產品開發(fā)，代碼自動生成逐步取代手工編程，收到了良好的效果。
　　但是，基于模型的嵌入式軟件開發(fā)方法還未得到普及。一方面是人們認為基于模型的方法所需要的工具不易掌握，另

3、一方面是自動代碼生成工具目前只對少數(shù)型號的微控制器提供完整支持。而在實際應用中為了滿足用戶在性能、功能、封裝尺寸、成本等方面的不同需求，微控制器的品種繁多，而這些器件又很少兼容。因此，除少數(shù)大公司外的眾多用戶使用基于模型的開發(fā)方法會有一定的困難。
　　通過對Simulink/Stateflow及RTWEC（實時工作間嵌入式代碼生成器）工具軟件的分析研究，提出了一種適用于各種型號微控制器的基于模型的嵌入式軟件開發(fā)方法。將嵌入式系統(tǒng)的

4、控制邏輯模型自動生成代碼，然后和手工編寫的與微控制器直接相關的底層驅動代碼進行規(guī)范有效的整合，完成嵌入式軟件的開發(fā)。并通過兩個實例驗證了這種方法的有效性和易操作性，體現(xiàn)了與傳統(tǒng)開發(fā)方法相比的優(yōu)越性。
　　課題所研究的方法對于運用工具進行基于模型的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方法的普及將會起到一定的推動作用。無論是對嵌入式系統(tǒng)控制軟件進行完整開發(fā)，還是對已有系統(tǒng)進行局部改造、完善和新增功能，都是一個有效且易于實施的方法。本研究已經用于研究生的課程