本文關(guān)鍵詞：基于模型驅(qū)動的嵌入式實時系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：嵌入式實時系統(tǒng)在設(shè)計實現(xiàn)過程中不僅需要保證可靠性還要保證時間準(zhǔn)確性,時間可預(yù)測是解決系統(tǒng)時間準(zhǔn)確性的重要研究方向之一。目前傳統(tǒng)的抽象模型如線程模型缺乏對時間可預(yù)測的有效支持。執(zhí)行流服務(wù)體模型(Servant/Exe-flow,SEFM)是一款面向服務(wù)的抽象模型。SEFM模型中的功能屬性由一組服務(wù)體組成,服務(wù)體之間顯式地交互,避免了線程模型因同步和競爭導(dǎo)致的時間不可預(yù)測。另一方面,從系統(tǒng)建模到系統(tǒng)實現(xiàn)涉及控制工程師和軟件工程師,傳統(tǒng)的系統(tǒng)實現(xiàn)過程容易丟失抽象模型原有的語法語義�；谀Ｐ万�(qū)動的開發(fā)框架依靠嚴謹?shù)拈_發(fā)流程和建模工具,可以最大程度地保證系統(tǒng)在實現(xiàn)過程中抽象模型語法語義的完整性。本文對基于模型驅(qū)動的嵌入式實時系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)進行研究,主要工作如下:(1)設(shè)計了具有時間可預(yù)測屬性的TSEFM(Timed SEFM)模型。在SEFM模型的基礎(chǔ)上,簡化了服務(wù)體的抽象概念并加入了模型時間語義,提出了更適合嵌入式實時系統(tǒng)設(shè)計的新模型TSEFM。然后對TSEFM模型的進行了分析,給出了模型的形式化定義。最后,從模型的可調(diào)度性和時間可預(yù)測性兩個方面對新模型展開分析,說明新模型的正確性。(2)實現(xiàn)了具有時間可預(yù)測屬性的模型驅(qū)動的開發(fā)框架。首先給出TSEFM模型的抽象語法和具體語法,實現(xiàn)了模型驅(qū)動開發(fā)框架的核心技術(shù)。然后結(jié)合編程元模板和編譯技術(shù),討論了 TSEFM模型的代碼生成器機制。最后給出了TSEFM模型中的物理時間與模型時間同步、內(nèi)存管理和調(diào)度等模型設(shè)計的實現(xiàn)方案。(3)給出了基于TSEFM模型的系統(tǒng)設(shè)計流程框架。在模型驅(qū)動的系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)流程的基礎(chǔ)上,給出了基于TSEFM模型的系統(tǒng)設(shè)計流程框架。然后設(shè)計了跟車控制系統(tǒng)實驗,通過跟車系統(tǒng)的實現(xiàn)和實驗結(jié)果分析,證明模型的正確性和該系統(tǒng)設(shè)計流程框架的可行性。本文詳細地描述了時間可預(yù)測的TSEFM模型設(shè)計,并實現(xiàn)了基于TSEFM模型驅(qū)動的開發(fā)框架,最后以跟車控制系統(tǒng)實驗的設(shè)計與實現(xiàn)作為案例,分析和驗證了新模型的正確性和系統(tǒng)設(shè)計流程框架的可行性。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP311.52

【參考文獻】

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1 龔育昌;張曄;李曦;陳香蘭;;一種新型的構(gòu)件化操作系統(tǒng)的內(nèi)核設(shè)計[J];小型微型計算機系統(tǒng);2009年01期

2 吳明橋;陳香蘭;張曄;龔育昌;;一種基于服務(wù)體/執(zhí)行流的新型操作系統(tǒng)構(gòu)造模型[J];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報;2006年02期

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本文編號：1275809