基于代码生成的车身网络电控系统设计

使用UML建模软件Enterprise Architeet（EA）设计了车身网络电控系统,并借助EA的代码生成功能生成可编译的C语言代码,实现了CAN网络、LIN网络及二者之间网关的组建。同时,搭建车身网络实验平台,完成车身网络中各部件的实时控制,验证了生成代码的有效性。     

基于Simulink/RTW的汽车电子控制系统的研究

随着汽车电子控制系统的日益先进和复杂化,传统的手工编写代码实现汽车电控系统的开发模式已不能满足开发需要;结合基于模型的设计方法和代码生成技术,提出了一种基于Simulink/RTW的汽车电子实时控制系统的新型设计方法;利用Simulink进行算法开发、系统建模和仿真验证,然后通过RTW自动生成嵌入式代码,实现汽车电子实时控制系统的开发;并将该设计方法应用到发动机控制系统的开发过程中,通过与Simulink中仿真结果进行对比,验证了该方法的可行性与正确性;经过实践证明这种新型设计方法可以大大缩短控制系统的开发周期,对于嵌入式控制系统的开发具有一定的实用价值。     

基于RTW的无刷直流电机控制系统仿真的新方法

基于方框图建模工具SIMULINK建立方波永磁无刷直流电机(BLDCM)的仿真模型,采用实时代码生成工具箱(RTW)自动生成模型的C语言源代码,在VC集成开发环境中开发BLDCM的仿真系统。应用该系统,可以采用不同的控制策略进行仿真验证,以设计有效的控制器。该方法为BLDCM控制系统的开发设计提供了一种新的思路。     

RTW嵌入式代码自动生成机制与代码结构分析

随着代码自动生成技术的发展,基于文本规范的传统嵌入式软件开发模式逐渐被基于模型的设计方法所取代,代码自动生成技术是基于模型的开发方法中一项核心技术,而MATLAB中RTW工具箱是代码自动生成最优秀的工具,首先对基于RTW的代码自动生成机制进行了分析,研究了VxWorks目标代码的结构及变量命名规则,并从程序实时运行机制方面进行了分析,方便用户对自动生成的代码进行二次开发;采用该技术进行VxWorks嵌入式软件开发,可大大提高开发效率。     

嵌入式实时系统的快速开发框架研究

嵌入式实时开发是当今计算机应用研究的热点,该文结合模型驱动架构的系统无关模型和系统相关模型思想,提出了一种基于平台设计的快速开发嵌入式实时系统的方法:首先采用实时应用接口RTAI将嵌入式Linux改造成具有硬实时性能的实时操作系统平台;然后利用Matlab/Simulink/RTW和RTAI-Lab工具对实际系统进行快速化建模、仿真和驱动开发,并自动生成实时的可执行代码;最后将代码加载到嵌入式实时系统.通过倒立摆嵌入式实时控制器系统设计实例说明了这种方法可以有效降低系统设计复杂度,提高嵌入式软件的开发效率.     

UML建模实例分析

本文介绍了UML的定义及其与过程的关系,并结合电梯管理系统实例,探讨了例图、类图、状态图和交互图的基本概念,分析了UML建模的基本思想和过程。文中各个模型是在可视化建模工具Rose２０００上开发的。用户可以采用图形化方式刻画系统的需求和设计,自动生成对应的软件框架,根据实际要求填写代码。它可以指导软件的分析、设计、编码。UML建模实例分析$长沙国防科技大学计算机学院!(410073)@王建军     

基于机器学习的SCADE模型组合验证环境假设自动生成方法

高安全应用开发环境(Safety Critical Application Development Environment, SCADE)是工业界进行安全关键软件建模、仿真测试和形式化验证的常用工具,如何解决工业级软件的SCADE模型在进行形式化验证时遇到的状态空间爆炸问题是目前面临的一项重要挑战。基于契约的组合验证方法通过研究软件各构件的上下文和外部环境来编写环境假设对构件的状态空间进行约束,能够解决状态空间爆炸问题,但环境假设的手工编写费时费力。为了解决这一问题,文中提出了一种基于机器学习的SCADE模型组合验证环境假设自动生成方法。首先,针对SCADE模型采用自动仿真方法生成机器学习方法所需数据集;然后,采用决策树和遗传算法进行环境假设自动生成;最后,实现了具有SCADE模型分析和环境假设自动生成功能的原型工具,并基于弹射座椅控制系统案例,验证了所提方法的有效性。     

基于模型的驾驶辅助系统设计与实现

介绍了基于模型的软件开发和SCADE高安全嵌入式系统开发工具的特点,研究了其主要工作流程和工程化方法.针对快速发展的汽车电子领域,使用基于模型开发的思想和SCADE工具设计并实现了一种汽车自动驾驶辅助系统,进行了该系统的架构设计、功能模型设计、用户界面设计,然后对系统进行联合功能仿真和验证测试,结果表明功能需求全部实现,测试覆盖率达到100％,并生成了相应的软件文档和代码及可执行文件,探索了完整的基于模型的开发方法和过程.     

基于模型设计的列车网络控制逻辑开发研究

现代轨道交通列车控制系统的结构日益复杂,针对目前列车网络控制逻辑开发中存在复杂度和开发难度大的问题,详细研究了基于模型设计高效率开发列车控制单元逻辑软件的方法。通过创建技术需求规范、生成定点模型、自动生成产品级软件代码和持续不断的测试及验证,实现了机车辅助变流器负载控制逻辑的开发。离线仿真试验和地面联调试验结果表明本方法可实现机车辅助变流器负载分配规则和逻辑需求,证明了基于模型设计方法在整车控制单元软件开发工程应用中的有效性和可行性,为轨道交通列车其他控制单元的软件高效率开发提供参考。     

基于模型驱动的机载嵌入式软件应用

传统的软件开发方法已无法应对机载嵌入式软件开发面临的严峻挑战,基于模型驱动的软件开发方法将业务模型和软件实现平台分离,有效地提高了机载嵌入式软件开发效率。文中对两种机载嵌入式软件设计方法进行了比较,以基于SCADE平台实现的自动飞行控制系统的自动驾驶仪模态控制软件为例,并对SCADE自动生成代码与手工编写代码的执行效率进行了比较,证明前者更优,验证了基于模型驱动开发的软件设计方法能有效地提高机载嵌入式软件的开发效率。     

Killing strategies for model‐based mutation testing

This article presents the techniques and results of a novel model‐based test case generation approach that automatically derives test cases from UML state machines. The main contribution of this article is the fully automated fault‐based test case generation technique together with two empirical case studies derived from industrial use cases. Also, an in‐depth evaluation of different fault‐based test case generation strategies on each of the case studies is given and a comparison with plain random testing is conducted. The test case generation methodology supports a wide range of UML constructs and is grounded on the formal semantics of Back's action systems and the well‐known input–output conformance relation. Mutation operators are employed on the level of the specification to insert faults and generate test cases that will reveal the faults inserted. The effectiveness of this approach is shown and it is discussed how to gain a more expressive test suite by combining cheap but undirected random test case generation with the more expensive but directed mutation‐based technique. Finally, an extensive and critical discussion of the lessons learnt is given as well as a future outlook on the general usefulness and practicability of mutation‐based test case generation. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种从UML模型生成测试用例方法的研究与实现

测试用例生成是软件自动化测试的基础与关键。随着UML的广泛应用,基于UML模型来自动生成用例的技术日益受到关注。在UML模型中,顺序图描述了软件系统的动态行为,是软件集成测试中一个重要的来源。文中提出一种基于UML顺序图与类图相结合的方法来自动生成测试用例,定义了相应的测试覆盖准则及测试衡量标准,并用一个具体实例验证了测试用例的生成过程。最后给出了测试用例自动生成工具的框架。     

Test Case Generation as an AI Planning Problem

While Artificial Intelligence techniques have been applied to a variety of software engineering applications, the area of automated software testing remains largely unexplored. Yet, test cases for certain types of systems (e.g., those with command language interfaces and transaction based systems) are similar to plans. We have exploited this similarity by constructing an automated test case generator with an AI planning system at its core. We compared the functionality and output of two systems, one based on Software Engineering techniques and the other on planning, for a real application: the StorageTek robot tape library command language. From this, we showed that AI planning is a viable technique for test case generation and that the two approaches are complementary in their capabilities.     

Delta-oriented model-based integration testing of large-scale systems

Software architecture specifications are of growing importance for coping with the complexity of large-scale systems. They provide an abstract view on the high-level structural system entities together with their explicit dependencies and build the basis for ensuring behavioral conformance of component implementations and interactions, e.g., using model-based integration testing. The increasing inherent diversity of such large-scale variant-rich systems further complicates quality assurance. In this article, we present a combination of architecture-driven model-based testing principles and regression-inspired testing strategies for efficient, yet comprehensive variability-aware conformance testing of variant-rich systems. We propose an integrated delta-oriented architectural test modeling and testing approach for component as well as integration testing that allows the generation and reuse of test artifacts among different system variants. Furthermore, an automated derivation of retesting obligations based on accurate delta-oriented architectural change impact analysis is provided. Based on a formal conceptual framework that guarantees stable test coverage for every system variant, we present a sample implementation of our approach and an evaluation of the validity and efficiency by means of a case study from the automotive domain.     

基于规则引擎的测试用例自动生成方法研究与实现

测试用例自动生成是软件自动化测试的基础与关键。本文实现了基于规则引擎的自动测试用例生成技术,探讨了相应的测试覆盖准则,分析了测试数据的生成。     

A dynamic stochastic model for automatic grammar‐based test generation

Grammar‐based test generation provides a systematic approach to producing test cases from a given context‐free grammar. Unfortunately, naive grammar‐based test generation is problematic because of the fact that exhaustive random test case production is often explosive, and grammar‐based test generation with explicit annotation controls often causes unbalanced testing coverage. In this paper, we present an automatic grammar‐based test generation approach, which takes a symbolic grammar as input, requires zero control input from users, and produces well‐distributed test cases. Our approach utilizes a novel dynamic stochastic model where each variable is associated with a tuple of probability distributions, which are dynamically adjusted along the derivation. We further present a coverage tree illustrating the distribution of generated test cases and their detailed derivations. More importantly, the coverage tree supports various implicit derivation control mechanisms. We implemented this approach in a Java‐based system, named Gena. Each test case generated by Gena automatically comes with a set of structural features, which can play an important and effective role on automated failure causes localization. Experimental results demonstrate the effectiveness of our approach, the well‐balanced distribution of generated test cases over grammatical structures, and a case study on grammar‐based failure causes localization. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于UML的软件测试用例自动生成技术研究

测试用例自动生成是软件自动化测试的基础与关键。随着UML的广泛应用，基于UML模型的测试用例自动生成技术日益受到关注。本文提出了通过对UML Sequence Diagram进行形式化分析产生测试场景的技术，定义了相应的测试覆盖准则，分析了测试数据的生成。并探讨了将测试工具和建模工具相结合的具体实现方法。     

基于设计模型的信息系统自动测试方法

针对当前自动测试领域存在的问题，提出了一种基于设计模型的自动测试方法（Model Based Automated TestIng System，MATIS）。该方法利用用户界面自动生成方法，把设计模型中的类属性定义和实现中的控件属性组织在一起，构建描述界面的逻辑对照表，辅助测试脚本引擎执行自动测试脚本。借助设计模型中扩展的类定义，MATIS方法可以自动生成测试用例和测试数据。MATIS方法是一个较轻量级的方法，更贴近于实际的软件开发过程，可以有效地降低自动测试成本。