基于时间自动机的实时系统建模及验证

实时系统必须在一个事先定义好的时间限制内对来自外部或内部的事件进行响应,如何有效验证实时模型的正确性和安全性是一个难点.文章通过多个时间自动机来模拟实时系统中的各个对象,并用UPPAAL对模型进行验证,减少了模型验证的状态搜索空间,为实时嵌入式系统开发和验证提供了一种可行、安全的控制机制.实验结果显示了系统的有效性.     

基于MDA的实时软件资源建模与模型转换的方法

模型驱动体系结构(MDA)是一种以模型为中心的软件开发框架,其本质是元建模与模型转换。提出了一种基于MDA的实时软件资源建模与模型转换的方法。首先通过元建模抽象出包含资源信息的MARTS元模型以及价格时间自动机的元模型;然后利用模型转换语言ATL对MARTS元模型和价格时间自动机元模型构造转换规则,通过将对应的实例模型进行相互转换,实现在MDA下MAR"I'E模型到价格时间自动机模型的转换;最后通过形式化工具UPPAAL对模型转换结果进行形式化验证。实例分析表明了该方法的可行性与有效性,它能够提高实时软件资源建模的可信性。     

基于时间抽象状态机的AADL模型验证

提出了一种基于时间抽象状态机(timed abstract state machine,简称TASM)的AADL(architecture analysis and design language)模型验证方法.分别给出了AADL子集和TASM的抽象语法,并基于语义函数和类ML的元语言形式定义转换规则.在此基础上,基于AADL开源建模环境OSATE(open source AADL tool environment)设计并实现了AADL模型验证与分析工具AADL2TASM,并基于航天器导航、制导与控制系统(guidance,navigation and control)进行了实例性验证.     

基于B/S架构的实时系统建模验证工具

实时系统的建模与验证是实时系统开发过程中不可或缺的环节。由于目前业界中广泛使用的建模验证工具UPPAAL存在下载安装慢、拖拽控件不灵活且不支持多用户进行项目团队管理等弊端与局限性,在考虑UPPAAL缺点的同时结合实际应用需要,设计并实现基于B/S架构的实时系统的建模和验证工具。该工具通过浏览器即可访问,提供良好建模操作体验的同时支持多用户进行项目团队管理。使用该工具编辑运行具体实例,验证了实例系统的可达性、安全性等性质,获得了预期的正确结果,完成了该工具的功能测试。     

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.     

基于线性时序逻辑的实时系统模型检查

模型检查是一种用于并发系统的性质验证的算法技术.LTLC(linear temporal logic with clocks)是一种连续时间时序逻辑,它是线性时序逻辑LTL的一种实时扩充.讨论实时系统关于LTLC公式的模型检查问题,将实时系统关于LTLC公式的模型检查化归为有穷状态转换系统关于LTL公式的模型检查,从而可以利用LTL的模型检查工具来对LTLC进行模型检查.由于LTLC既能表示实时系统的性质,又能表示实时系统的实现,这就使得时序逻辑LTLC的模型检查过程既能用于实时系统的性质验证,又能用于实时系统之间的一致性验证.     

基于UPPAAL的实时系统模型验证

UPPAAL是一种使用时间自动机模型的实时系统验证工具,它可以避免时间自动机求积时状态空间的爆炸。介绍了时间自动机理论和工具UPPAAL,着重说明如何用UPPAAL进行模型检查,并给出了一个应用实例。     

基于模型的实时系统测试方法

本文分析了基于模型的实时系统测试的主要特征，分类介绍了现有的测试方法，并对这些方法作了归纳、比较和评价，指出了这类测试面临的困难和今后的发展趋势。     

基于Uppaal的实时系统AADL数据流模型的转换与验证

体系结构分析设计语言AADL是一种可支持软硬件一体化建模及同一模型多元分析的形式化与图形化建模语言。采用时间自动机形式化模型检验方法对AADL模型中的数据流进行转换和验证。考虑到单一数据流与混合数据流的差异性,分别设计了数据流到时间自动机模型的转换规则,并通过时间自动机网络实现数据流的综合分析。设计开发了自动化模型转换的插件AADLToUppaal Plug-in,将其嵌入到OSTATE工具中,使用时间自动机建模与验证工具Uppaal对转换得到的时间自动机进行模拟和验证,等价地验证所设计的AADL模型数据流时延是否满足系统实时性要求。仿真实验结果表明,所设计的数据流模型转换方法能有效地将AADL模型转换到时间自动机模型,并能在Uppaal中正确地分析原模型的数据流时延特性。     

基于IF的实时系统验证

IF是一个对异步实时系统建模和验证的开放环境,建立在具有丰富表达能力,基于时间自动机的中间语言IF符号集之上。文章描述了IF的组成,包括其体系结构,所使用的符号集;然后给出了IF对实时系统验证的方法,并运用此验证方法对一个实时系统实例进行了验证。     

基于QVT的模型转换方法研究

针对不同模式之间规则不能重用甚至无法描述嵌套模式的问题．提出一种基于扩展MOF元模型与扩展QVT语言相结合的模型转换方法。该方法通过扩展MOF元模型解决模型之间规则不能重用问题．通过扩展QVTRelations可以增强规则语言的有效性,为模型建立和模型转换提供一种更有效的途径。在一个股票交易系统的转换应用实例中验证该方法的正确性。     

基于虚拟维修系统的配件模型实时移动方法

给出Pro/E中的3种坐标系以及配件在Pro/E中的位姿矩阵。研究配件模型在各种坐标系下的位姿矩阵变换,分析基于鼠标控制的模型实时移动方法。以Pro/Toolkit为工具,对Pro/E进行二次开发,在Pro/E中实现配件的实时移动,为构建虚拟维修系统提供技术支持。     

基于面向方面的实时系统建模方法

分布式实时系统的实时特性可以利用面向方面软件设计方法来建模，把时间方面细分为确定的时间子方面、不确定的时间子方面和模糊时间子方面。根据面向方面技术，不同的时间子方面分别利用随机实时时序逻辑（SQTL）和模糊时间Petri网（FTN）来表示，并且每个不同形式化语言表示的子方面模型能够通过转化为时间自动机织入系统，实现系统的实时特性。     

牵引逆变系统实时仿真模型的研究

研究车载牵引控制优化问题,针对克服机车牵引控制器车载测试存在的针对误差较大和不同步的弊端,提出设计实际控制器与虚拟被控对象相结合的牵引控制器测试模式.根据dSPACE实时仿真器建立了牵引逆变器和牵引电机的实时仿真模型,对仿真器的采样步长与控制器的事件步长不同步而导致的采样延迟,采用了一种补偿算法,有效消除了因采样延迟产生的仿真误差.对建立的牵引逆变系统实时仿真模型的正确性进行仿真.结果证明了补偿算法的有效性.实时仿真模型已应用于牵引控制器的研发与测试,取得了较好的效果.     

一种AADL系统可靠性模型转换方法

在原有构件依赖关系的基础上,提出一种架构分析与设计语言(AADL)系统可靠性模型的转换方法。该方法对AADL嵌入式系统体系结构进行可靠性建模,实现AADL可靠性模型到广义随机Petri网(GSPN)可靠性计算模型的转换。研究表明,该方法使AADL可靠性模型向GSPN模型的转换规则更加完备,能对嵌入式系统的可靠性进行准确与全面的分析与评估。     

A Systematic Approach to Metamodeling Environments and Model Transformation Systems in VMTS

Highly configurable metamodeling environments and graph transformation techniques have been applied successfully in software system modeling and other areas. In this paper a uniform treatment of these two methods is illustrated by a tool called Visual Modeling and Transformation System. The concepts of an n-layer metamodeling environment is outlined with the related topological and attribute issues. Built on metamodeling techniques two alternatives for model transformation are elaborated, namely, the traversal and the graph-rewriting approaches. In our implementation all of the aforementioned mechanisms use metamodel as a common formalism, which can be considered as a uniform basis for storing, creating and transforming visual languages. The feasibility of the approach is illustrated by a transformation which generates C/C++ code from UML statecharts.     

基于面向方面MDA的实时系统开发方法

实时系统有许多难以处理的横切整个系统的非功能需求。针对以上问题,提出基于面向方面模型驱动架构的实时系统开发方法。该方法在设计阶段将系统的非功能需求从功能需求中分离出,以降低系统开发的复杂性,提高系统的可重用性、可维护性和横切关注点的模块化程度。通过应用实例证明该方法是有效的。     

基于非实时操作系统和频压转换的实时高精度转速测量方法研究

一般的微机测量方法若要测得到高精度的转速数值,必须通过实时计数(或计时)的方法对转速传感器的脉冲进行分析.介绍了一种在非实时操作系统下通过VC++和多媒体定时器对频压转换后的电压波形进行分析,同样能得到高精度的转速数值方法.     

基于电路系统网络的IIC并行信号转化方法研究

介绍如何利用电路系统网络对非应答模式的IIC串行信号解码转换为并行信号以实现微机接收。在信号传输的过程中实现在不改变原信息和传输时间的情况下尽可能地减少微机接收IIC信号所需消耗的工作时间,以节约微机资源,提高工作效率。