基于Petri網的嵌入式系統(tǒng)建模與驗證研究
發(fā)布時間:2021-07-01 12:54
隨著嵌入式系統(tǒng)在各個領域的廣泛應用,嵌入式系統(tǒng)變得越來越復雜。在嵌入式系統(tǒng)設計中采用模型的方法,有利于確保系統(tǒng)的正確性,縮短開發(fā)周期,降低開發(fā)費用。本文以Perti網為建模工具,對嵌入式系統(tǒng)的建模和分析驗證進行了一些研究。嵌入式系統(tǒng)具有實時性、并發(fā)性等特點,并要求高可靠性和正確性。為了設計具有這樣特點的系統(tǒng),設計過程必須基于一個形式化描述,以捕獲嵌入式系統(tǒng)的這些特點。Petri網對這類系統(tǒng)是一個很好的描述方法:可以表示并行和連續(xù)活動,并且很容易捕捉不確定性行為。但傳統(tǒng)的Petri網缺乏時間概念和數據表達力,不能很好的描述嵌入式系統(tǒng)的實時性要求和數據流。針對傳統(tǒng)Petri網的這些缺點,本文提出基于PRES+的嵌入式系統(tǒng)的建模與分析驗證研究。首先,介紹嵌入式系統(tǒng)的一個形式化計算模型PRES+,可以描述嵌入式系統(tǒng)的一些重要特征,其中,托肯攜帶數據信息,變遷執(zhí)行數據的轉換,時間通過與變遷相連的活動期限來捕獲。同時,引入PRES+模型的分層機制和組合修改操作。分層機制使模型能夠有條理的構建,由簡單的單元組件構成,使得設計師在每個描述級上都可以很容易理解;組合修改操作,通過增加或減少模塊來改變其功...
【文章來源】:江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究工作及其意義
1.4 本文的基本結構
第二章 嵌入式系統(tǒng)的模型概述
2.1 嵌入式系統(tǒng)的特點
2.2 嵌入式系統(tǒng)的設計流程
2.3 嵌入式系統(tǒng)建模的常用方法
2.3.1 有限狀態(tài)機
2.3.2 狀態(tài)圖表
2.3.3 數據流圖
2.3.4 Petri 網
2.4 本章小結
第三章 基于PRES+的實時嵌入式系統(tǒng)建模
3.1 基本 Petri 網
3.2 基本PRES+模型
3.2.1 PRES+的基本定義
3.2.2 PRES+的功能性描述
3.2.3 PRES+的動態(tài)行為描述
3.3 PRES+的等價和分層概念
3.3.1 PRES+的等價概念
3.3.2 等級 PRES+模型
3.3.3 建模實例
3.4 PRES+的組合與修改操作
3.4.1 網加和網減運算
3.4.2 組合與修改的建模實例
3.5 本章小結
第四章 PRES+模型的分析與驗證
4.1 PRES+模型的分析
4.2 形式化驗證方法
4.2.1 時間自動機
4.2.2 驗證工具 UPPAAL
4.2.3 PRES+模型到TA 模型的轉換
4.2.4 鐵路岔口問題
4.3 動態(tài)行為的模擬
4.3.1 普通Petri 網動態(tài)行為的模擬
4.3.2 PRES+動態(tài)行為的模擬
4.4 簡化PRES+模型
4.5 本章小結
總結與展望
致謝
參考文獻
附錄:作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Petri網的分布式實時嵌入式系統(tǒng)調度的建模[J]. 張海濤,艾云峰. 計算機工程. 2006(18)
[2]面向對象的Petri網在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中的應用[J]. 廖曉文,吳永明. 微型機與應用. 2005(04)
博士論文
[1]基于Petri網的嵌入式系統(tǒng)高層級設計方法與技術研究[D]. 郭軍.西北大學 2007
碩士論文
[1]基于UML與Petri網的嵌入式系統(tǒng)建模方法的研究[D]. 廖曉文.廣東工業(yè)大學 2005
本文編號:3259171
【文章來源】:江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究工作及其意義
1.4 本文的基本結構
第二章 嵌入式系統(tǒng)的模型概述
2.1 嵌入式系統(tǒng)的特點
2.2 嵌入式系統(tǒng)的設計流程
2.3 嵌入式系統(tǒng)建模的常用方法
2.3.1 有限狀態(tài)機
2.3.2 狀態(tài)圖表
2.3.3 數據流圖
2.3.4 Petri 網
2.4 本章小結
第三章 基于PRES+的實時嵌入式系統(tǒng)建模
3.1 基本 Petri 網
3.2 基本PRES+模型
3.2.1 PRES+的基本定義
3.2.2 PRES+的功能性描述
3.2.3 PRES+的動態(tài)行為描述
3.3 PRES+的等價和分層概念
3.3.1 PRES+的等價概念
3.3.2 等級 PRES+模型
3.3.3 建模實例
3.4 PRES+的組合與修改操作
3.4.1 網加和網減運算
3.4.2 組合與修改的建模實例
3.5 本章小結
第四章 PRES+模型的分析與驗證
4.1 PRES+模型的分析
4.2 形式化驗證方法
4.2.1 時間自動機
4.2.2 驗證工具 UPPAAL
4.2.3 PRES+模型到TA 模型的轉換
4.2.4 鐵路岔口問題
4.3 動態(tài)行為的模擬
4.3.1 普通Petri 網動態(tài)行為的模擬
4.3.2 PRES+動態(tài)行為的模擬
4.4 簡化PRES+模型
4.5 本章小結
總結與展望
致謝
參考文獻
附錄:作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Petri網的分布式實時嵌入式系統(tǒng)調度的建模[J]. 張海濤,艾云峰. 計算機工程. 2006(18)
[2]面向對象的Petri網在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中的應用[J]. 廖曉文,吳永明. 微型機與應用. 2005(04)
博士論文
[1]基于Petri網的嵌入式系統(tǒng)高層級設計方法與技術研究[D]. 郭軍.西北大學 2007
碩士論文
[1]基于UML與Petri網的嵌入式系統(tǒng)建模方法的研究[D]. 廖曉文.廣東工業(yè)大學 2005
本文編號:3259171
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