基于需求驱动的描述模型映射技术

针对嵌入式系统设计中缺乏高层设计环境，系统规范描述依赖于具体模型等特点，提出了需求驱动的嵌入式系统中的软硬件协同设计方法，研究了从DCDM到SystemC的模型映射技术，开发了模型转换编译工具，并自动生成设计的可执行SystemC程序代码，进行分层验证。最后介绍了一个应用实例。     

嵌入式系统软硬件协同验证中软件验证方法

随着集成电路及计算机技术的发展，嵌入式系统设计变得越来越复杂．复杂的嵌入式系统设计，通常采用验证的手段检验系统设计的正确性，硬件验证通常是在硬件设计描述的基础上建立用于模拟硬件功能的硬件模拟器；软件验证常用的方法是建立处理器功能模型(指令集模拟器ISS)，逐条解释嵌入式软件在目标机器上的执行过程，产生模拟输出，驱动外围电路(即硬件设计)．指令集模拟器从底层时序关系模拟嵌入式软件在目标CPU上运行过程．对于复杂嵌入式系统设计，ISS模拟速度通常成为协同模拟瓶颈．基于RTOS的嵌入式软件快速验证方法可以有效地提高软件模拟速度，扩展RTOS功能，适应协同模拟需要，建立硬件模拟驱动，实现软件和硬件模拟器通信连接和协同模拟同步控制．基于RTOS的嵌入式软件验证方法以编译代码模型为基础，从系统行为级验证嵌入式软件功能，验证速度快．在实际应用中，该方法和ISS验证相结合，能够实现更有效、更快速的嵌入式系统协同验证．最后以几个典型硬件设计为基础，编写相应的控制软件，进行软硬件协同验证实验，实验结果数据说明该验证方法实用、有效、快速．     

嵌入式系统芯片的软硬件协同仿真环境设计

针对嵌入式系统芯片SoC开发验证阶段的需求,介绍了一种通用的SoC软硬件协同仿真平台。软件仿真由C／C＋＋和汇编语言编写,硬件仿真基于VMM验证方法学所搭建,SoC设计代码由RTL代码编写而成。将SoC设计代码中的ARM由DSM模型替代,通过VCS编译器将软硬件协同起来进行信息交互,实现一种速度快、真实性高、调试方便的...     

基于SystemC的嵌入式系统设计的描述模型

系统建模是嵌入式系统设计的关键步骤，其好坏直接影响着设计的质量和产品的上市时间。已有多种建模方案，但每种都有其局限性。本文提出一种由5层模型组成的嵌入式系统设计的模型框架。它能够从需求描述开始，建立CDM功能模型，经一致性验证，满足设计要求后映射到SystemC抽象模型上。利用SystemC的硬件描述特征和仿真库，增加设计细节，分层细化模型并进行验证，最后达到软硬件的协同设计和综合实现的目的。     

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.     

实时嵌入式系统协调设计的行为验证模型

嵌入式系统协调设计中，通常采用协同验证方法检验系统设计的正确性，目前比较常用的验证手段有行为验证和基于处理器结构的指令集模拟．指令集模拟从底层时序关系模拟CPU功能，通过建立与硬件模拟器连结关系来验证软硬件接口．指令集模拟的主要特点是模拟精度高，但模拟速度慢，对于不同的CPU结构需要构造不同的指令集模拟器．文中研究一种基于RTOS实时嵌入式系统行为验证模型，通过扩展RTOS功能，建立RTOS软件模拟器，实现RTOS模拟器和VHDL／VerilogHDL协同模拟交互．RTOS模拟器把嵌入式软件功能代码、CPU接口代码以及定制硬件驱动代码分开，实现嵌入式软件设计与硬件平台的弱相关，从更高层次验证系统功能。     

嵌入式系统协调设计与协同模拟技术

随着微电子和计算机技术的发展,嵌入式系统的功能和结构日益复杂,传统的设计方法已经无法满足嵌入式产品快速发展需要。作为系统设计新方法,协调设计(Co-Design)已经成为嵌入式系统设计方法热点研究之一。协调设计就是在系统设计之初通过划分手段把整个系统划分为适合软件和硬件实现两部分,使系统设计并行进行。软硬件设计完成后利用协同模拟手段验证系统设计正确性,验证通过后,系统设计进入进行软硬件综合和系统集成测试阶段。该文研究嵌入式系统协调设计环境和软硬件系统模拟方法,通过构造软件和硬件模拟器,在系统设计初期实现嵌入式系统的软硬件功能及软硬件接口设计的快速验证,达到优化系统设计、降低系统开发成本、缩短设计周期的目的。     

基于CDM的嵌入式系统描述与模拟验证环境

从嵌入式系统的设计需求出发,提出采用CDM构造嵌入式系统的描述模型,然后根据相关规则将需求文档转换为CDM描述模型、把CDM描述模型转换成SystemC代码,以完成嵌入式系统的模拟验证的方法和实验环境。最后介绍了该方法的一个应用实例。     

基于AADL的建模和验证技术应用研究

随着嵌入式系统规模、复杂度和性能需求的提升,嵌入式系统开发的重点从代码级提前到模型级;体系结构分析和设计语言AADL能够在模型级对系统进行建模,并通过一系列验证尽早发现系统设计中的问题,在航空航天等嵌入式系统中具有广阔的应用前景;全面系统地介绍了基于AADL的建模、验证的具体方法步骤、实现手段和工具,并以简化的飞行控制系统为例具体讲述了AADL的建模和验证技术的实际应用,从而为AADL技术在我国嵌入式软件中的应用奠定了基础。     

基于模型的航电系统研发方法研究

为满足航电系统的结构越来越复杂、系统综合化程度越来越高的需要,提出了基于模型的航电系统研发方法.详细介绍了自顶向下的模型化系统设计、自动化系统的实现以及基于模型的系统仿真和测试方法.通过实际项目的应用和验证,基于模型的航电系统研发方法能够有效地加快设计迭代速度,减轻人工编写代码的工作量,提升研发团队的协同开发能力.     

MCU平台的嵌入式系统软件设计研究

嵌入式系统的运行需要可靠性和实时性的保证,因此良好的可靠性和实时性是嵌入式系统软件设计的重要标准。同时为了使软件系统的鲁棒性更强,嵌入式系统的设计需要一个非常好的软件架构。这里介绍了一种基于MCU平台的嵌入式系统软件架构方法。在这个方法中,事件驱动机制的引入满足了对软件架构的要求,主程序中不仅采用了优先调度机制,同时也加入了软件抗干扰措施,这些都使系统的实时性和可靠性得到了明显的提高。设计实验比较由该方法得到的软件架构与原始软件架构的实时性,得出由该方法优化后的软件架构确实具有更好的性能。     

基于Bootloader的可靠嵌入式软件远程更新机制

嵌入式软件的远程自动更新技术能够显著的降低嵌入式系统的维护成本,而更新过程的可靠性直接影响着远程更新的质量.本文针对基于bootloader的嵌入式系统,提出了一种高可靠的嵌入式软件远程自动更新机制,并以采用ARM微处理器、嵌入式Linux操作系统和无线网络接口的嵌入式平台为例给出了更新机制的软硬件实现方案.最后在实际系统中对更新机制的性能进行了测试.测试结果表明,本更新机制具有良好的抗干扰能力,能有效地提高嵌入式软件远程更新的可靠性.     

电梯远程监控系统设计

介绍了一种基于GPRS/GSM的网络化电梯远程监测系统,重点讨论了其中嵌入式监控终端硬件和软件的设计与实现。该嵌入式监控终端基于32位高性能嵌入式微处理器和嵌入式实时操作系统,可通过以太网口或嵌入式Modem基于TCP/IP协议进行网络通信,具有高可靠性、高实时性和运行费用低的特点。     

基于ARM-Linux的滑动轴承实验系统设计

为提高滑动轴承实验系统的实时性及改善其科研性能,以ARM芯片为核心,研制了一种基于嵌入式系统的滑动轴承实验系统;系统由核心板和扩展板两部分组成,移植了嵌入式Linux操作系统,开发了友好的人机界面,可动态改变参数,二次开发性能优良;采用了模块化、标准化的硬件设计方法,介绍了嵌入式Linux的移植过程,详述了驱动程序的开发以及基于Qt/Embedded的应用程序设计;系统样机已完成,运行稳定,调试效果良好.     

基于线程集成的系统设计方法

实现嵌入式系统任务的并行性是改善系统性能的基本手段.通过分析影响嵌入式系统性能的主要因素,采用了基于线程概念的嵌入式系统并行设计方法,利用指令级并行来改善系统性能.主要论述了线程集成的实现方法,通过编译技术在指令级代码中融合多个线程,从而实现任务的并行性,并将该方法应用于仪器仪表显示模块的设计.     

嵌入式操作系统Nucleus的移植研究

嵌入式系统作为计算机应用的一个崭新领域,以其简洁、高效等优点越来越多地受到人们的关注,而要开发一个嵌入式应用系统,则需要嵌入式硬件、嵌入式操作系统及相应的开发工具等。其中嵌入式操作系统是嵌入式应用系统中的基础部分,占有十分重要的地位,针对不同硬件平台。往往要进行嵌入式操作系统的移植。Nucleus是一种典型的嵌入式操作系统,具有体积小、功能强大、易于定制等特点,通过对Nucleus系统结构特点的分析,在基于SEP4020微处理器的评估板上,详细地论述了将嵌入式Nucleus操作系统移植到具体硬件平台上需要完成的工作。     

利用排队论分析嵌入式多任务系统的性能

最长响应时间、最短响应时间和平均响应时间是嵌入式系统的几个性能指标,对一些不要求满足实时要求的应用(如打印机、路由器等),其平均性能更重要。拟利用排队论来分析嵌入式多任务系统的平均性能,为系统设计、验证、决策和优化提供参考依据。     

面向对象的操作系统抽象层和运行支撑层

嵌入式操作系统在通信领域有着广泛的应用，通信软件经常在不同的嵌入式操作系统之间进行移植。为方便通信软件的开发和移植，引入了嵌入式应用软件开发平台的概念。在嵌入式应用软件开发平台的开发过程中，如何进行面向对象化的操作系统封装对系统的性能有很大的影响。该文就嵌入式应用软件开发平台的操作系统封装层的面向对象化进行了理论上的探讨和应用上的研究。     

SQLite 的SQL 语句高速缓存技术

随着嵌入式应用领域的发展,系统功能的日趋复杂,嵌入式设备中使用嵌入式数据库越来越成为一种趋势。SQLite因其性能和功能上的优势被广泛的使用于嵌入式应用中。但是嵌入式设备CPU处理能力相对较低,存储器容量有限,制约了SQLite的性能。针对上述问题,根据高速缓存原理,简化SQL语句执行过程中的词法分析、语法分析过程,以减少运行过程中的时间消耗。实验表明,本方法可有效提高SQL语句执行效率,在保持可用性与可靠性的前提下,提升SQLite的整体性能。     

嵌入式处理器调试系统的设计考虑

调试系统是嵌入式处理器中不可或缺的功能模块之一，分析了常规的Angel调试系统和嵌入式ICE调试系统设计思想的优缺点，提出了协处理器映射和采用Mini I-Cache技术的嵌入式处理器调试系统，阐述了该系统的设计思想和实现，剖析了设计的新颖之处。性能评测表明，新的调试系统能够显著地提高嵌入式处理器的调试性能。