基于NXT的嵌入式軟件生產(chǎn)線的設計和實現(xiàn).pdf

1、嵌入式系統(tǒng)發(fā)展迅速，而與之相關的嵌入式軟件不僅要滿足復雜功能性需求，同時還要滿足各種非功能性(時間、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)境下進行，這樣忽視對整個系統(tǒng)的體系結構的全局把握。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)過反復測試后，漏洞有所減少，但不能完全消除。從而對軟件設計理論和開發(fā)方法提出了一系列新的挑戰(zhàn)。
　　要解決這些挑戰(zhàn)，應該發(fā)展基于模型驅動方法(

2、Model-Driven Architecture)的開發(fā)方法，即把模型的技術引入到嵌入式軟件開發(fā)過程，通過模型指導軟件設計的需求分析、系統(tǒng)設計、代碼編輯、代碼重構、代碼測試以及系統(tǒng)維護等各個階段。通過形式化的方法對模型進行驗證和仿真分析（如可靠性和可調度性分析），及早的暴露模型不足和漏洞，然后開發(fā)模型的代碼自動生成技術。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，以及相關的技術和工具。接著是生產(chǎn)線的設計和實現(xiàn)?；贜XT的嵌入式軟件生產(chǎn)線，結合具體的NXT硬件和OSEK實時操作系統(tǒng)，采用模型驅動的軟件開發(fā)體系為指導，分為：模型與平臺無關性，模型與平臺相關性，模型代碼的整合這樣的三個開發(fā)階段。模型與平臺無關性階段，使用Simulink和Stateflow構建模型?？梢杂盟鼇碓O計和仿真復雜的與具體平臺無關的功能模型。為此，設計了平臺無關代碼生成器，把Simulink模型映射為可執(zhí)行的C

4、代碼；模型與平臺相關性階段，使用體系結構分析設計語言AADL構建模型。可以用它設計和驗證復雜的與具體平臺相關的非功能模型。為此，設計了平臺相關代碼生成器把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。針對前兩階段生成的C代碼，設計了代碼整合程序，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機器人的Flash上。在此基礎上，對生產(chǎn)線進行了功能測試和性能測試。論