嵌入式软件目标平台硬件与行为可视化建模技术分析
樊俊杰 徐迎斌 唐恒川
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樊俊杰 徐迎斌 唐恒川 ,. 嵌入式软件目标平台硬件与行为可视化建模技术分析[J]. 软件工程研究,202110. DOI:10.12721/ccn.2021.157096.
摘要: 随着5G时代到来,嵌入式系统也逐渐被大众熟知。尤其是一体化和智能化家居控制系统,在其接收到多项指令之后,需要严格按照合理的逻辑顺序落实工作。在这样的背景下,保障系统稳定性提高,是促使整个产品达到预期的重要途径。本文先阐述了目标平台硬件建模和行为建模的关系,又研究了嵌入式软件目标平台硬件与行为可视化建模相关的技术要点,希望能够为相关技术的优化提供合理参考。
关键词: 嵌入式;软件目标平台;行为可视化;建模分析
DOI:10.12721/ccn.2021.157096
基金资助:

在集成电路的快速发展过程当中,工作人员仅依靠传统的电路时序落实工作已经不能满足电路当中产生的信息问题。在此种条件下,嵌入式系统的引进变得很有必要,后续工作的目标和电路控制只需要交给嵌入式系统解决即可。在这种系统当中配合建模技术,能够促使简单的电路更加有效的得到控制,同时系统本身稳定性也能得到保障。

一、目标平台硬件建模

目标平台的硬件建模主要是利用已经开发好,且比较完善的嵌入式系统目标硬件落实工作。基本上建立出的硬件特性目标相同,再在嵌入式系统的辅助下安装到已经建立而成的模型当中即可,在这一过程中,系统还能对其实际应用的成果和价值进行模拟。在当下我国的建模环境当中,可用的建模语言很多,如架构分析设计语言就是一种比较常见的建模语言,这种语言能够提供硬件的组建特征,开发者使用AADL就能够建立出虚拟性强的处理器、存储器等硬件模型,最终达到模拟相应环境的效果。

二、可视化行为建模

在可视化行为建模的过程当中,工作人员需要尽可能充分完善的将嵌入式系统运行状态描绘出来,同时将其操作划分成为多个不同的状态点。后续工作人员只需要针对不同状态点工作特点落实相应工作,即可做到行为可视化。显而易见,可视化行为建模工作需要划分成为多个不同的流程,尤其是需要先对状态点定义成为语言对象,再通过面向对象的方式检测其状态值。具体的状态设置和判断,都需要利用0-1设置,这样就能够将系统可视化和建模过程联系起来。通过适当的建模语言,工作人员可以将系统数据对象化控制,在将嵌入式系统展开数据模型设计工作,在这一过程中,工作人员也能自如的落实模型增删等相关操作,这也是促使图形可视化的方式之一。

如:在系统进行到某进程之后,如果已经进入了当下运行状态当中,则工作人员就能够规避有可能产生的系统拥塞情况。如果不再进程中,则需要连接其他结点,最终就能够实现智能系统自我控制的目的。在使用合理的建模语言展开可视化行为建模工作之后,工作人员还需要注意将图形模型转化成为文本,最终解析成为最终版本的模型数据。再利用精确性较高的数据标识出嵌入式系统所在行为状态,就能后完成一次比较完整的行为模型可视化操作过程。

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图1.可视化建模软件的开发过程

三、嵌入式软件目标平台硬件与行为可视化建模技术

(一)硬件模型图设计与实现

在硬件图当中,设计建模元素需要注意涉及到处理器、虚拟处理器和存储器等,其中处理器和虚拟处理器等属于建模结点,而总线和虚拟总线则是关系连线。

其中处理器的属性如表1所示。

表 1 虚拟器属性

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虚拟处理器表示的是调度和执行软件的逻辑单元,能够描述怎样将处理器分为多个逻辑资源。

通常情况下硬件模型图工具模型使用的是GMF框架存储文件,其工具模型定义细节如表2所示。

硬件模型图工具模型定义

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在硬件模型图党中,能够包含领域元模型、图像模型以及工具模型三者的映射关系。主要是使用GMF的文件格式存储,一般会分为四个部分,即Canvas Mapping,其中定义的是领域元模型、图像模型以及工具模型之间的映射,需要注意的是在具体建模元素映射关系得到定义之前,先落实Canvas Mapping的定义是很有必要的。Top Node Reference当中定义了两个子部分,其中Child能够与下属相连,另一子部分则能够定义图形编辑器的顶层结点以及Node Mapping之间的关系。Link Mapping定义了建模元素结点对应的三个模型之间的映射关系。这一部分与Top Node Reference的相似程度很高。Audit Container中能够包含编辑器当中的模型数据,以及模型参数的相关输入参数,同时还可以对模型参数的类型进行合理检查。

(二)嵌入式软件目标平台硬件和行为可视化建模模型置换

如何将建模产生的嵌入式系统图形化模型文本化转变,是工作人员主要注重的可视化操作过程关键,具体工作方式也分为三个步骤。即嵌入式系统软件模型置换、嵌入式系统平台硬件模型置换以及置换后的软件模型和硬件模型的结合。

其中软件模型的置换需要工作人员将模型当中的单元进行置换,并将使用的AADL语言设计出的模型与各个单元实现一一对应。最终设计出相应的文本对象,再通过沟通面向对象的方式完成软件模型的整个置换工作,这也是促使硬件模型文本化的具体方式之一。

显而易见,嵌入式系统的关键在于系统本身,其本质就是软件。软件通过嵌入硬件的方式达到直接对硬件设施发出指令的效果,可以降低操作延时,同时还能有效提升操作反馈。但当下在信息技术快速发展的过程中,以往使用的嵌入式软件并不能满足功能逐渐增多的目标平台软硬件,因此行业内工作人员需要将更多的精力放在怎样降低嵌入式响应时间的课题研究上,不断简化上层操作。随着嵌入式系统的发展,相应的验证方式也丰富起来,工作人员只需要在未来工作中注意应用的合理性,即可保障相关工作落实的质量以及技术升级的效率。

结束语:

综上所述,嵌入式软件的目标平台硬件以及行为可视化建模技巧在研究工作落实的过程中,工作人员需要从其发展现状入手展开分析,找出其未来发展的具体方向,再在嵌入式系统目标平台硬件和行为可视化两方面着手建模,实现技术优化的具体目的。

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