嵌入式组件技术的研究及应用

嵌入式系统不断增大的复杂度和市场实效性的要求推动了基于组件的开发技术(Componet-based Development,CBD)向嵌入式软件领域的转移.通过深入分析通用组件的设计原则和嵌入式系统的特性要求,提出了符合嵌入式系统的组件设计原则,并且根据嵌入式组件的特点.提出了一种基于"组件树"的嵌入式软件开发方法,使组件技术的优点在嵌入式系统中得到了很好的体现,为CBD技术向嵌入式领域的转移提供了一种有效的途径.     

机载火控软件化雷达关键技术研究

分析了机载火控雷达的固有特点、发展趋势以及从“数字化”走向“软件化”的迫切需求。首先,从总体设计、基础软硬件、组件化开发、集成与验证等方面梳理了软件化雷达技术体系。针对机载火控雷达强实时、嵌入式等特性,研究了本领域软件化雷达亟需解决的关键技术,主要包括：开放式系统架构、轻量化/低时延中间件、组件的抽象与划分原则、高效组件开发机制、基于模型驱动的组件集成开发环境等。然后,从实时性、重构性、软件解耦等方面介绍了机载火控软件化雷达的验证思路。最后,针对我国尚未装备完全符合开放式架构规定的机载火控软件化雷达的现状,指出了重点需要关注和解决的若干问题。     

MathWorks发布在MATLAB和Simulink中提供高级信号处理的新工具

无线、传感处理和流媒体是当今嵌入式系统不可或缺的部分,工程师需要能够进行数字、模拟和软件组件协同仿真的工具。目前信号处理系统涉及的领域越来越多。需要不同专业的技术支持,其设计的复杂度越来越高。     

面向PCB行业的装备控制及检测共性技术

为提升PCB行业装备的自动化和智能化水平,降低生产成本,提高产品质量和效益,文章研究了PCB自动检测和生产设备的两个不可或缺的共性技术:运动控制和视觉检测技术。论文介绍了基于组件化模型集成设计的控制系统设计开发方法,通过对控制系统共性的提取和功能及非功能属性的抽象,借助工具集成实现对控制系统的仿真和验证,采用可重用实时组件设计方法,实现了面向PCB检测领域的高效集成的运动开发平台,通过该平台可实现对不同控制应用所需控制系统的快速开发。针对PCB行业自动视觉测量及表面质量检测的共性问题,在三维复合测量、图元智能识别、高速高精几何形貌测量、多区段复合式可编程智能照明技术、高速自动聚焦、面向应用的软件快速定制等关键共性技术领域实现了突破,并成功应用于多种面向PCB行业的系列化中高档设备,包括手动/电动/CNC精密影像测量仪、PCB微钻刃面全自动光学检测设备、FPC自动光学检测设备、PCB微钻全自动刃磨机、全自动套环机、CNC24开槽机等。     

基于敏捷开发及多V模型的嵌入式温室网关的软件开发

敏捷开发方法因其"敏捷"的特点,通过快速迭代和持续集成等方法,与嵌入式系统开发的多V模型相结合,可以很好地满足嵌入式系统面向应用、软硬件协同设计等的需要。本文在研究敏捷开发方法与嵌入式多V开发模型相结合的软件开发方法的基础上,按照模型设计、原型设计和产品设计三个阶段,对嵌入式温室网关的软件进行了需求分析、系统设计和系统测试等。     

电信管理网总体技术要求

描述了电信管理网(TMN)的总体要求,功能属性及其范围、管理功能、接口与协议选择等内容。     

基于组件技术的雷达组网系统软件设计

随着雷达组网系统的推广,必将对其适用性和扩展性提出越来越高的要求。文中分析了雷达组网系统的特点,提出了一种基于组件的雷达组网系统软件体系结构。以软件体系结构为指导,利用组件技术将复杂的雷达组网系统分解为具有特定功能的组件的集合,通过复用、集成具有各种功能的组件,可快速构建出面向各种军事应用的雷达组网系统软件。     

基于嵌入式实时操作系统的软件测试和基于消息的分布式系统的测试

引言 随着计算机水平的飞速发展,实时操作系统(RTOS)在嵌入或领域得到了广泛的应用,并且在处理复杂的软件系统中表现出了极大优势,程序员由面向过程,面向对象编程,转变为面向任务编程。传统的软件测试分类中,出现了基于嵌入式实时操作系统的软件测试。     

雷达信息处理软件容器化技术研究

现有雷达信息处理软件主要采用单体研发模式,功能模块紧耦合、算法更新迭代慢,且软件部署时存在较多配置、环境依赖等,导致平台兼容性差,整个软件的交付周期较长,无法满足不断变化的军事需求。为解决上述问题,将商业容器技术应用到军用嵌入式领域,开展雷达信息处理软件容器化技术研究。首先阐述了以容器为代表的云原生技术在军事领域的国内外应用现状,以及雷达处理软件容器化的必要性,然后面向嵌入式环境对常用容器技术进行分析并选型,接着针对雷达信息处理大带宽、高实时的特点,详细说明信息处理软件容器化方案设计。通过容器技术,封装应用及其依赖,为软件提供安全隔离的运行环境,实现“一次构建、多次运行”,加快雷达信息处理软件交付。     

抓培训 促合作 打造完整成熟生态圈——微软着力嵌入式行业发展

近两年来,微软在嵌入式系统领域日渐加大其推动力度,一方面不断推出和完善针对嵌入式市场应用的特色操作系统解决方案,另一方面,积极加强同软件、硬件开发商的合作关系,着力打造完整成熟的行业生态系统,以更好地推动其在嵌入式市场的成长。嵌入式系统面向广泛的应用领域,是对软硬件协同性要求很高、重整体解决方案、重生态系统建设的行业,作为操作系统提供商,微软深谙这一点,并付出了很大努力。     

基于应用框架的C4ISR仿真软件开发

基于应用框架的软件开发是一种面向特定领域的软件重用技术。介绍了框架定义和相关概念,说明了C~4ISR仿真软件体系结构,提出了一种C~4ISR仿真软件通用开发框架。     

Model-driven software synthesis for hard real-time applications with energy constraints

Model-driven methods have been quite effective for reducing the intricacies of embedded software development, since they provide effective means for property verification as well as automatic code generation. Nevertheless, regarding energy-constrained hard real-time systems, few model-driven methods are available and, usually, most methods (model-driven or not) consider simplified system specifications, such as absence of intertask relations. This paper presents a model-driven method for software synthesis of hard real-time embedded applications with energy constraints. A formal model based on time Petri nets is adopted in order to provide a basis for pre-runtime schedule generation and property analysis/verification.     

基于Nios嵌入式处理器的片上可编程系统设计

Nios嵌入式处理器是用户可配置的通用RISC嵌入式处理器,是一个非常灵活和强大的处理器.随着PLD(可编程逻辑器件)性能的不断提高,SOPC(可编程片上系统)的设计和实现非常方便,用户可以灵活地进行系统硬件和软件设计,还可以现场进行系统级修改.文中结合实例,给出了基于Nios嵌入式处理器的SOPC软、硬件设计与实现方法.     

一种基于嵌入式IP内核模块的测试方法

嵌入式内核结构的测试正面临着新的挑战,需要提出有效的测试方法。针对IP内核模块测试所面临的技术难点,详细介绍了IP核模块实现测试所需要构建的硬件环境和完整的测试方法,并分析了由测试理论和方法而形成的国际公认标准IEEEP1500。     

基于时间约束的FPGA数字水印

该文提出一种基于时间约束的FPGA数字水印技术,其基本思想是将准备好的水印标记嵌入非关键路径上的时间约束来定制最终的下载比特流文件,同时并不改变设计的原始性能.这一方法能保证水印标记所对应的下载比特流文件的唯一性,从而可对FPGA设计模块的所有权提供强有力的证明。与其他方法相比,该文提出的技术不仅具有零空间开销和低时间开销,而且还有效地提高了信息嵌入量。     

一种面向嵌入式软件体系结构的形式化建模方法

为了解决MARTE（Modeling and Analysis of Real Time and Embedded systems）在建立嵌入式软件模型时不够精确的问题,结合Object-Z和PTA（Probabilistic Timed Automation）的优点,本文提出了一种集成的形式化建模方法--PTA-OZ.该方法不仅能够对嵌入式软件模型的静态语义和动态语义进行精确描述,而且通过模型转换规则,能够将MARTE模型转换为PTA-OZ模型.并对模型转换的语义一致性进行了验证,证明本文方法在转换过程能够保持结构语义和行为语义的一致性.最后通过实例模型描述从嵌入式软件建模到属性检验的过程.     

基于ARM926EJ-S的MPEG-4软解码器的优化与实现

MPEG-4解码器的软件实现是嵌入式应用领域的热门研究课题。但是由于MPEG-4解码系统庞大的数据处理量和嵌入式微处理器处理能力不高的矛盾致使软解码的速度非常低。对此,根据MPEG-4软解码系统的特性及当前嵌入式领域主流微处理器ARM核的特点,研究了一种基于ARM9微处理器上实现MPEG-4软解码的算法优化方法和实现方案。详细介绍了优化的三个方面,包括软件结构优化;对数据处理较多模块编写ARM汇编函数替换;对关键模块寻找快速算法和并行处理算法等。实验结果表明优化后的算法在ARM9微处理器平台上对QVGA格式的MPEG-4码流播放速度由优化前的10 f/s提高到了37 f/s,完全实现了流畅播放,具备很高的实用价值。     

嵌入式软件系统的一种层次设计方法

嵌入式软件系统一般由实时操作系统、应用层软件及硬件驱动软件等部分构成。本文提出了一种应用在嵌入式软件系统开发中的层次设计方法，采用模块化的软件设计思想，将嵌入式软件系统分为不同的功能模块，不同的软件模块负责不同的功能。设计的总体原则是使嵌入式软件系统具有易移植、可复用、与平台无关等特点。这样可以满足现代大规模软件开发的需求，缩短软件的开发时间，便于软件的管理和控制，从而大大提高软件的质量。     

基于AADL和SCADE的模型驱动软件设计

模型驱动开发逐渐应用于嵌入式系统的软件设计,在软件设计阶段重点关注的是软件的架构模型和详细功能模型。用于嵌入式系统软件建模的语言和工具很多,其中结构分析与设计语言(AADL)模型可以构建嵌入式软件的架构,高安全性应用开发环境(SCADE)模型可以描述嵌入式软件的逻辑功能,将两者统一使用可以满足嵌入式软件概要设计和详细设计的建模需求。针对某飞行器控制系统,本文分别使用AADL和SCADE对飞行器控制系统软件架构和功能进行建模,利用KCG工具从SCADE模型自动生成C代码,通过手工代码和自动生成代码的集成完成控制系统部分软件设计。实际应用表明,采用AADL和SCADE相结合的建模方法适用于模型驱动开发在嵌入式软件设计中应用。     

一种新颖的代码保护系统的设计与FPGA实现

针对嵌入式系统软件代码容易被盗用的问题,提出了一种基于高速TDES的加密系统,由PC机上运行的预加密软件和安全芯片两部分组成,能够防范当前各种针对嵌入式计算机的软件程序的恶意窃取以及修改,有效保护Flash存储器中的嵌入式软件代码。