[發明專利]復雜電子系統開放式分層設計方法

在審

• 申請號: 201410100930.4
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN103995913A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 潘靈;李典;趙蕾;孫德;馬力科
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

技術領域

本發明涉及一種用于復雜電子系統集成的分析與設計方法。

背景技術

所謂復雜電子系統就是多種具有不同功能的電子系統有機地結合起來，協調地運行，形成具有信息反饋和控制功能的龐大復雜的系統。與一般電子系統相比，復雜電子系統具有如下一些特點：大規模和復雜性：往往由多個相互聯系和相互作用子系統構成，每個子系統又由多個相互關聯的處理單元構成。整體性：要求從系統的全局和過程的整體出發，從各種不同電子系統的相互聯系上，實現整體功能的優化。可靠性：大型電子系統往往在國防和國民經濟中極其重要。其失效會造成嚴重的后果。因此，要求它具有高度的可靠性。可擴展性：系統一般具有開放式結構，以便于擴展。在電子信息系統領域，隨著系統復雜性的不斷增加，系統各實體之間耦合程度越來越高、行為過程越來越復雜，硬件規模與軟件規模的急劇增加，使系統具有明顯的不穩定性、非線性、不確定性、不可預測性。傳統的堆砌式的設計方法很難適應復雜電子系統的設計，為有效的處理大規模、復雜的模塊級高度綜合集成系統，必須研究新的設計理論和方法。

發明內容

為了應對復雜電子系統傳統設計方法的缺陷，本發明提供一種復雜電子系統開放式分層設計方法，該設計方法能夠有效簡化復雜電子系統設計，同時，使復雜電子系統具備開放性，支持新設備與新功能的插入。

本發明采取的技術方案是：一種復雜電子系統開放式分層設計方法，其特征在于包括如下步驟：首先將復雜電子系統分解為物理平臺層、邏輯構件層和包含若干個功能線程的應用層，三個層次，其次，針對具體的復雜電子系統應用，抽象出各層次硬件元素和軟件元素及關聯關系的元模型，構建特定復雜電子系統的可視化建模環境，然后，通過在可視化建模環境對復雜電子系統進行分析、分解，構建出元模型描述的硬件模型、軟件模型、部署模型，并轉換為功能構件描述文件與系統運行藍圖；最后，分別實現各個功能構件，由復雜電子系統控制程序解析藍圖文件，配置邏輯構件之間的虛通道，加載邏輯構件完成復雜電子系統應用集成。

本發明相比于現有技術具有如下有益效果：

本發明通過分層處理，將復雜電子系統劃分為多個層次，各層次由不同的功能實體構成，達到了分解系統，簡化系統的目的；其次，通過元模型構造的專用建模環境對系統進行可視化分析，使得系統能夠以一種簡單、美觀的方式展示系統內部結構，便于理解、溝通、協調、重用，大大提高工作效率；再次，功能模塊的關系通過抽象的硬總線、軟總線描述，使系統具備開放式的特點，方便功能模塊的插入、替換。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本專利進一步說明。

圖1是復雜電子系統分層模型示意圖。

圖2是針對復雜電子系統抽象的基本元模型及關系的描述圖。

具體實施方式

參閱圖1。根據本發明，首先采用分層的設計理論將復雜電子系統分為三個層次,分別是應用層、邏輯構件層、物理平臺層。

應用層可以由一個或多個功能線程App1、App2、App3、App4…組成。應用層展現復雜電子系統需要實現的各種功能特性，這些功能特性由功能線程App1、App2、App3、App4…表現出來，應用功能線程App1、App2、App3、App4…之間存在通過虛端口進行信息交互的關聯關系。

邏輯構件層位于應用層與物理層之間，由相互交聯的一個或多個邏輯構件Com1、Com2、Com3、Com4…組合構成的互連邏輯構件組組成。應用層上的每個功能線程App與邏輯構件層上的邏輯構件組相對應。

物理平臺層由各種類型的硬件模塊組成，每個硬件模塊包含一個或多個功能單元DSP1、DSP2、DSP3、DSP4…，PPC1、PPC2、PPC3、PPC4…，FPCA1、FPCA2、FPCA3、FPCA4…。硬件模塊之間、功能單元之間存在相互互連的關聯關系，邏輯構件部署運行在硬件模塊的功能單元上。物理平臺層硬件模塊之間、功能單元之間的關聯關系是指以硬件接口互聯的硬總線，如RapidIO總線、PCI?Express總線、以太網總線；邏輯構件層邏輯構件之間關聯關系、應用層功能線程之間關聯關系是指以虛端口互聯的軟總線，如消息通信中間件和CORBA中間件。