[發明專利]一種汽車嵌入式實時控制系統性能建模語言

無效

• 申請號: 201110426909.X
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN102520622A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 陰曉峰
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種汽車嵌入式實時控制系統性能建模語言，其特征在于：所述的汽車嵌入式實時控制系統性能建模語言采用元建模方法構建；所述的汽車嵌入式實時控制系統性能建模語言的元模型由軟件結構元模型、目標平臺元模型和運行時系統元模型構成；三種元模型從不同的視角、采用層次化分解的手段對汽車嵌入式實時控制系統性能建模語言進行描述。

2.根據權利要求1所述的軟件結構元模型，其特征在于：

所述的軟件結構元模型定義軟件組件及其交互行為、實時特性和資源需求的建模范式；

所述的軟件結構元模型在元建模層次由軟件系統模型來刻畫，一個軟件系統模型包含軟件子系統和子系統之間的數據連接2種建模實體；

所述的軟件子系統具有系統時間限和調用周期2個屬性；

所述的數據連接具有數據大小和傳輸方式(分為同步和異步)2個屬性；

所述的軟件子系統模型包含軟件組件、軟件組件之間的數據連接、軟件組件之間的事件連接、指向其所屬CPU(中央處理單元)的引用、以及數據端口(派生為數據輸入和輸出端口)5種建模實體；

所述的軟件組件具有執行時間、優先權和內存需求3個屬性；

所述的數據連接以聯系類的方式由源數據端口指向目的數據端口；

所述的軟件組件模型包含軟件組件之間的數據連接、數據端口、軟件組件之間的事件連接、事件端口(派生為事件輸入/接收和輸出/觸發端口)、以及指向其所屬CPU的引用5種建模實體；

所述的輸出/觸發端口具有通信數據大小屬性；

所述的事件連接以聯系類的方式由源事件端口指向目的事件端口。

3.根據權利要求1所述的目標平臺元模型，其特征在于：

所述的目標平臺元模型定義目標系統硬件環境及操作系統的組成結構、實時特性和資源約束的建模范式；

所述的目標平臺元模型在元建模層次由目標平臺系統模型來刻畫，一個目標平臺系統模型包含目標平臺硬件(派生為車載網絡和CPU)、實時操作系統(RTOS)、CPU與RTOS之間的連接、以及CPU與車載網絡之間的連接4種建模實體；

所述的車載網絡具有通信速率和總線負載率上限2個屬性；

所述的車載網絡還派生出CAN、LIN和FlexRay?3類網絡；

所述的CPU具有網絡標識、處理器類型、最大內存空間、最小內存分配單位和資源利用率上限5個屬性；

所述的RTOS具有操作系統類型、操作系統結構、調度開銷、上下文切換開銷、定時器精度和定時開銷6個屬性。

4.根據權利要求1所述的運行時系統元模型，其特征在于：

所述的運行時系統元模型定義將軟件組件映射至處理器、形成實時操作系統(RTOS)任務、并設置任務優先權及RTOS調度策略后的可執行軟件系統的建模范式；

所述的運行時系統元模型在元建模層次由運行時系統模型來刻畫，一個運行時系統模型包含邏輯任務、邏輯任務之間的直接連接、以及邏輯任務通過任務輸出端口到任務輸入端口的控制流連接3種建模實體；

所述的邏輯任務用于組織可由操作系統調度的任務；

所述的邏輯任務之間的直接連接以及邏輯任務通過任務輸出端口到任務輸入端口的控制流連接均以聯系類的方式建模；

所述的邏輯任務模型包含任務、任務輸入數據端口、任務輸出數據端口、觸發器、觸發器到任務輸入端口的連接、邏輯任務到任務的數據輸入連接(由邏輯任務的任務輸入數據端口到任務輸入數據端口的連接)、任務到邏輯任務的數據輸出連接(由任務輸出數據端口到邏輯任務的任務輸出數據端口的連接)、以及任務輸出端口到任務輸入端口的控制流連接8種建模實體；

所述的任務具有調度策略、任務時限、任務優先級、響應延遲時間和代碼路徑5個屬性；

所述的任務輸入數據端口和任務輸出數據端口分別派生于任務輸入端口和任務輸出端口；

所述的任務輸入端口和任務輸出端口又派生于任務端口；

所述的任務輸入端口具有端口類型1個屬性；

所述的任務輸出端口具有端口類型和數據大小2個屬性；

所述的觸發器具有最小觸發周期和時限2個屬性；

所述的邏輯任務到任務的數據輸入連接、任務到邏輯任務的數據輸出連接、以及任務輸出端口到任務輸入端口的控制流連接均以聯系類的方式建模；

所述的任務模型包含指向其所屬CPU的引用、活動、任務端口、活動之間的直接連接、任務輸入端口到活動的事件輸入連接、以及活動到任務輸出端口的事件輸出連接6種建模實體；

所述的活動作為與軟件結構元模型中的軟件組件相對應的建模實體，具有執行時間和內存需求2個屬性；

所述的活動之間的直接連接、任務輸入端口到活動的事件輸入連接、以及活動到任務輸出端口的事件輸出連接均以聯系類的方式建模。