一种基于监控理论的软件设计方法:状态性质变换方法

基于把离散事件系统监控理论用于软件设计的思想,本文中对软件设计的状态性质变换方法作了详细的讨论,给定一个系统,其每一个状态的性质都是确定的,当提出软件需求时,常常是对系统状态的性质提出需求,为设计出满足需求的系统,可以首先按照是否满足该性质对系统状态进行分类,再对不满足该性质的状态控制其可控事件的发生从而改变其性质使之满足要求的性质。本文将这种方法用于软件需求是不变性或可达性时的软件设计问题,通过和已有文献中结论的比较,显示了这种设计思想的广泛适用性和优点,也验证了软件控制论这一思想的可行性。     

一种面向软件行为和多视点的需求模型验证方法

软件需求分析是软件开发生命周期中最重要的步骤之一.模型驱动的需求分析方法将需求模型作为需求规格说明的补充,从一个或多个角度对非形式化的需求信息进行正确性验证以发现需求规格中的不一致和不完整性等.本文在一种新型的,基于软件行为和多视点的需求建模方法基础上,依据其构造特点,提出需求模型的分析以及验证方法.该方法主要通过构造模型待验证性质的行为时序逻辑规约,以需求模型对应的有穷状态迁移系统为基础,结合On-The-Fly的方法验证性质规约是否语义满足该状态迁移系统.此外,从命题抽象的角度对该验证方法进行优化.针对该方法实现了模型验证工具原型.     

增量式软件设计方法的条件

增量式设计方法是软件开发中常用的一种设计方法,但是对其进行形式化研究的并不多。论文研究用多项式动态系统方法开发软件时是否可以用增量式设计方法。首先通过一个反例说明并不是在任何情况下都可以用增量式设计方法,然后通过定义软件需求的继承性,得到增量式软件设计的一个充分条件：当已经设计的软件需求具有继承性时,可以对新的软件需求采用增量式设计。     

一种分阶处理的软件自恢复方法

任务关键系统要求高可用性,因此当系统发生故障时需要快速恢复。由于任务关键系统中的故障多与软件相关,为满足恢复时间短、对系统副作用小等任务关键系统的恢复需求,提出一种分阶处理的软件自恢复方法。在预处理过程中,采用所提出的微重启技术自动修改二进制文件使其在出现异常时重启恢复成为一种自律行为;在系统运行时,采用所提出的基于MD5监测算法及热插拔技术的软件自修复方法对系统实施监测及自动修复。该方法可恢复系统内部失效如响应超时、资源泄漏等问题;对系统受到外部攻击的情况,如病毒修改二进制文件,非授权用户非法篡改系统文件等,该方法也可有效动态恢复,同时可以兼容系统动态升级需求。     

专用实时系统的系统级设计方法

1 系统级设计复杂的计算机应用,如嵌入控制、信号处理、自动化、计算机实时图象生成等,所要求的系统往往是专用实时系统,且具有分布、复杂、并发等特点。一个专用实时系统通常包含了通用硬件、软件,专用硬件、软件,并通过一系列传感器,执行机构与环境发生交互作用。在系统设计之初根据设计需求为这种系统建立一个概念模型是至关重要的。作为文档它不但要被来自不同的工程领域的设计参与者所理解,而且应成为专用实时系统硬件和软件设计的良好起点。系统的概念模型最终将转换成系统设计方案并付诸实施。为了获得对系统行为的深入了解并确认系统的设计和实现满足了系统的设计需求,应能对系统的概念模型及由概念模型得到的系统实现进行分析。     

基于验证的自适应系统决策:一种模型驱动的方法

自适应系统需要根据运行时上下文和自身的变化进行其行为的调节.为实现自主调节,自适应系统必须被赋予运行时监测上下文和自身变化,分析需求满足程度的变化,以及推理得到自适应决策的能力.这种在线决策的行为在满足功能需求的同时,还需要保证系统满足特定的非功能需求,如可靠性和性能等.本文提出了一种基于验证的自适应系统优化决策方法,以保证非功能需求的满足.该方法在识别可调节目标以建模自适应机制的同时,将系统的目标模型映射为相应的行为模型,用标签转移系统表示;以可靠性需求为例,用标记目标模型规约任务的可靠性;然后将系统行为模型和可靠性规约整合为带可变状态的离散时间马尔可夫链,将候选自适应配置描述为不同可变状态间的组合;最终通过相关需求的在线验证,使系统找到关于某类上下文的最优决策配置.本文通过一个移动信息系统的案例展示了该方法的可行性和有效性.     

通过看门狗软件设计提高抗干扰能力的方法

在基于80C32单片机的嵌入式系统中,软件在运行时,可能由于硬件电路的干扰,造成软件的异常跳转,从而形成非设计的软件死循环,从而导致软件跑飞,功能失效.为了解决类似这样的问题,提高嵌入式系统的抗干扰能力,文中在对具体实例进行了相关原因的分析后,通过一种看门狗软件设计方法,来尽可能的在系统发生错误时,将软件运行至陷阱,然后通过看门狗对系统进行复位.通过实验验证,该方法能够大大提高系统的可靠性,从而最大地抑制由于硬件干扰问题带来的软件异常.     

基于虚拟仪器的T/R电源自动测试系统的设计与实现

介绍了一种基于LabVIEW的T/R电源自动测试系统的设计方法,重点阐述了该测试系统的硬件和软件的设计思想和具体实现.针对T/R电源测试涉及仪表种类多、程控接口多样的特点,系统硬件采用混合总线接口设计以适应测试需求,软件采用层次化、模块化的设计思想,并将时间片轮转和事件触发相结合,流程控制和系统状态监测相结合,对T/R电源的静态和瞬态参数输出特性进行测试.测试流程设计合理,测试效率高效且最大限度保护被测对象,测试结果稳定可靠,满足测试需求.     

广义线性系统模型跟踪控制的新方法

本文讨论广义线性系统的模型跟踪控制问题, 提出了一种新的设计方法,该方法无须对系统作状态变换,因而能保留系统模型所具有的物 理意义．文章证明了这种设计方法的状态变量都是有界的,并给出一个实际电路的仿真结果 来证实这种设计方法的有效性．     

构件式实时系统建模与验证研究

在复杂的实时系统开发中使用构件式设计方法已成为目前软件开发领域中的研究热点,如何有效地验证实时软件的设计是否满足给定的时间需求并降低验证过程的复杂度,是实时计算领域中的主要挑战之一.文中对构件接口模型进行时间扩展,提出了时间接口模型,并将其用于构件接口交互行为的形式化建模.在接口自动机理论的的基础上进一步提出了时间接口自动机模型用于描述时间接口交互下构件的行为及组合方法,通过消除错误状态产生组合模型来约减构件时间接口自动机模型的积,并在约减的模型上进行性质检验,降低了分析复杂度,有效地应对状态空间爆炸问题.为了说明论文建议的方法,详细讨论了一个简单的、贯穿整篇论文的示例系统.     

混联混合动力车辆整车控制器设计

设计了基于MC9S12XDP512微控制器的混联式混合动力汽车整车控制器(HCU)的硬软件系统,设计了相应的外围模块电路,并进行了整车控制策略软件的设计以及构建了基于VisualBasic的监控软件程序。实验表明:开发的HCU硬软件工作可靠,能够满足整车控制的要求。     

灰色聚类法在软件项目风险评价中的应用

软件风险的控制在当今软件开发过程中显得越来越重要,而软件项目风险评价的好坏直接影响到风险的管理。目前,大多数软件项目风险评估技术本质上都是基于主观的,而客观地依赖于度量技术进行软件项目风险分析的研究还很少。针对软件项目风险管理的要求,建立了评价指标体系,提出了基于灰色聚类的软件项目风险评价方法。文中案例分析证明了该方法的科学性、客观性与合理性。     

综合化航空电子系统网络传输延迟测试软件设计

网络传输性能测试是综合化航空电子系统研究与设计过程中的重要工作.结合综合化航空电子系统网络传输性能测试需求,将快速原型法和自底向上法相结合,设计并实现了模块化的网络传输延迟测试软件,为航空总线网络的进一步改进提供了自动化测试验证手段.应用过程表明,该软件组合调用灵活方便、易于继承、便于检测和维护,能较好地满足综合化航空电子系统网络传输性能测试.     

实时多任务软件高可靠性测评方法

为了克服传统可靠性测试方法在验证高可靠性指标时测试持续期太长的困难,针对实时多任务软件的特点,提供了一种融基于体系结构的系统可靠性建模、最大熵原理、贝叶斯统计推断为一体的多级高可靠性测评方法。数值仿真表明,该方法在不降低验证测试置信水平的基础上,能有效缩短验证测试持续期。     

基于NI PSP协议的分布式测试系统软件设计

分布式测试系统广泛应用于工业、农业、军事和医疗等众多领域。随着计算机网络技术和分布式处理技术的发展,对分布式测试系统的软件开发提出了更高的要求,既要能满足众多节点的数据传输,同时也要保证在传输过程中数据的准确性。为了简化分布式测试软件的开发,保证数据传输的可靠性,提高软件复用性和开发效率,基于NI Publish-Subscribe Protocol (NI PSP),采用共享网络变量技术设计了可满足多节点大数据量传输要求的分布式测试系统软件。经过实际工程验证,软件实现简单,运行稳定,满足设计要求。     

软件体系结构开发方法及其应用

简要介绍了软件体系结构开发方法的作用和内容，对领域专用的软件体系结构的意义和开发方法进行了阐述。通过分析机场领域中信息系统的通用功能需求，提出了系统的拓扑结构，采用统一建模语言建立系统模型，并利用设计模式、中间件、构件等技术实现了领域的软件框架，为领域内系统的实现提供了基础，大大提高了系统的开发效率。     

系统软件开发过程中的软件工程技术

因为系统软件的复杂性和特殊性，如何控制和管理系统软件的开发过程是直接关系到开发成败的重要问题。本文认为系统软件不同于应用软件，有其自身的特点和规律。现有的应用软件开发方法和软件工程技术不能完全满足系统软件开发的需要。本文结合一个编译系统开发的实例介绍了系统软件开发过程中的一点经验和体会。     

高频海态雷达软件无线电接收机的设计

针对现有高频海态雷达均为探测不同距离海域而专门设计，功能单一、通用性差的特点，提出了应用软件无线电技术开发新一代高频地波雷达接收机的思想，即在一通用硬件平台上，尽量通过软件方式来实现不同距离海域探测。结合高频地波雷达的波形体制扣当前器件发展水平，提出了基于VXI总线、“一次混频，高中频采样”的多通道数字接收机结构，详细介绍了其中部分关键技术，包括模拟前端、A／D带通采样、数字下变频等的器件选型以及参数设计等。实践表明，发展新的软件化高频地波雷达的理论扣技术条件均已成熟，它所具有的开放性扣灵活性，能更好地满足21世纪海洋环境动力学参数研究的需要。     

Computerized relational model for powder technology: powder and process selection

Part of a complete expert-system software design for powder technology is presented. This part of the system deals with powder selection according to predetermined, recommended or required material properties, and specific powder characteristics. Then the optimum powder production, i.e processing, method is determined, which satisfies the requirements of the specified powder. For this purpose a detailed database relational model is developed, and the system's software modules are described. A relational model is formulated and a structured query language (SQL) is used in the detailed software design presented.