面向嵌入式PLC领域的构件模型的研究与实现

嵌入式PLC以其软硬件可裁剪性,可以根据用户的个性化需求进行定制,节约成本等特点逐渐发展成为当前PLC开发的一种主流模式。而嵌入式PLC系统的开发面临着软件复用率低及非功能属性难以量化的挑战。以嵌入式PLC系统的构件化开发方法为出发点,采用高扩展性语言XML作为构件的描述语言,提出一种嵌入式PLC构件模型EPCM,它支持对非功能属性的分析与评估。通过构建一个嵌入式PLC控制算法的生成平台及基于该平台之上的案例分析,表明该构件模型不仅能提高软件的复用水平,而且对非功能属性的分析和验证的支持也是可行的。     

嵌入式构件的非功能属性

构件己成为嵌入式领域的重点研究对象之一,一个高质量的嵌入式构件不仅包含构件的功能属性,同时还包含构件的非功能属性（Non-Functional Attribute,简称NFA）,但目前缺乏对嵌入式构件非功能属性的研究．主要研究嵌入式构件的非功能属性,并对非功能属性用架构设计语言（Architecture Design Language,简称ADL）进行描述;阐述了嵌入式构件开发过程中与非功能属性的应对关系,以利于保证嵌入式构件的质量．最后通过实例来予以验证．     

嵌入式组件模型研究

介绍了嵌入式组件模型的研究现状，分析了几种面向特定应用的和剪裁通用组件模型得到的嵌入式组件模型，探讨了规范组件模型的抽象级别、组件模型的非功能性属性的处理等嵌入式组件模型研究的问题。     

UML类图中面向非功能属性的描述和检验

为系统构建模型是软件开发中的一项关键活动.一个高质量的模型不仅要包含系统的功能属性,即系统能够做什么,同时还应包含系统的非功能属性,即系统的质量如何.目前,通用的建模方法和工具对功能属性建模支持良好,而对如何为非功能属性建模关注得不多,特别是如何将二者统一起来并对描述的非功能属性的有关性质进行检验.通过在UML类图中增加非功能属性标注和约束关系表等建模元素来扩展UML类图,使其能够描述非功能属性.在此基础上,又提供了对扩展UML类图中非功能属性的一致性和可满足性进行检验的方法.通过实例对上述的面向非功能属     

基于任务间通信的嵌入式组件模型

通用组件技术如COM、CORBA等技术已较完善，但是它们应用于嵌入式系统却有很多局限，如需要庞大的底层基础支持、没有实时调度能力等。根据嵌入式系统以及应用的特点，分析了现有的通用组件模型和当前嵌入式组件技术的发展现状，提出了一种新的嵌入式组件模型——基于任务间通信的嵌入式组件模型。该模型具有资源消耗小、有实时调度能力、无须大量底层支持的优点，该文介绍了系统框架和实现方法以及组件开发方法。     

嵌入式组件在终端上的研究与设计

研究了嵌入式组件技术和基于组件的软件开发,包括嵌入式组件模型、组件接口、组件组合,以及复用组件的系统构建方法和组件管理等技术。运用嵌入式组件技术,设计和实现了一个符合国际3G技术标准的移动Email组件系统。     

针对AADL模型的可调度性分析方法研究

AADL(Architecture Analysis＆Design Language)语言是美国SAE(Society of AutomotiveEngineers)组织定义的一组满足航空电子综合化设计用的建模语言.它可以描述安全关键嵌入式实时系统功能和非功能性属性,非功能属性包括可靠性、安全性、可调度性等.通过对这些非功能属性进行分析,可以在设计阶段而不是实现阶段纠正系统设计缺陷,缩短系统开发周期和降低开发成本.总结了AADL语言对可调度性分析方面提供的支持,并分析比较了几种针对AADL模型的可调度性分析工具,在此分析和比较基础上,识别它们各自的优缺点,方便使用者根据需要选择合适的工具使用.     

嵌入式组件在终端上的研究与设计

研究了嵌入式组件技术和基于组件的软件开发，包括嵌入式组件模型、组件接口、组件组合，以及复用组件的系统构建方法和组件管理等技术。运用嵌入式组件技术，设计和实现了一个符合国际3G技术标准的移动Email组件系统。     

人工智能软件系统的非功能属性及其质量保障方法综述

随着神经网络等技术的快速发展,人工智能被越来越多地应用到安全关键或任务关键系统中,例如汽车自动驾驶系统、疾病诊断系统和恶意软件检测系统等.由于缺乏对人工智能软件系统全面和深入的了解,导致系统时常发生严重错误.人工智能软件系统的功能属性和非功能属性被提出以加强对人工智能软件系统的充分认识和质量保障.经调研,有大量研究者致力于功能属性的研究,但人们越来越关注于人工智能软件系统的非功能属性.为此,专注于人工智能软件系统的非功能属性,调研了138篇相关领域的论文,从属性定义、属性必要性、属性示例和常见质量保障方法几个方面对目前已有的研究工作进行系统的梳理和详细的总结,同时重新定义和分析了非功能属性之间的关系并介绍了人工智能软件系统研究中可以用到的开源工具.最后,展望了人工智能软件系统非功能属性的未来研究方向和挑战,以期为该领域的研究人员提供参考.     

Web服务非功能属性相关性与QoS评价

本文在分析了Web服务非功能属性的特点与研究了分类的基础上,提出了用模糊集和灰色系统处理具有不确定性的非功能属性的处理方法,并基于粗糙集理论给出了非功能属性之间相关性的测量方法--关联度,以及决策因素对于决策结果的重要性的描述--支持度,为QoS评价提供新方法.     

嵌入式Java蓝牙构件模型的研究与应用

随着基于构件开发CBD(Component-Based Development,CBD)技术的发展,嵌入式领域的工程师也使用这种通过有计划地集成现有软件构件的方法来进行开发。本文首先给出了构件的描述性定义,即构件是一个独立发布的功能部分,可以通过它的接口访问它的服务。然后研究了Java的软件构件JavaBean和在嵌入式系统上的构件模型J2ME(JavaTM2Micro Edition,J2ME),分析了JSR82蓝牙协议栈的层次结构,并介绍了基于JSR82实现蓝牙通信的btMIDlet.java、btServer.java和btClient.java这三个源程序的主要功能和几个重要的方法。最后,给出如何在Linux下建立交叉编译环境,并把编译生成的内核vmlinux.out和272K的java虚拟机KVM(Kilobytes Virtual Machine,KVM)移植到OMAP1510芯片以便运行程序。     

基于组件的嵌入式软件开发方法

根据嵌入式软件的特点，提出一种以模型为中心、基于组件的嵌入式软件开发方法。它以动态数据流图为系统模型对嵌入式软件的功能和性能需求进行了描述，由此提供了强大的描述和分析能力；通过基于特定组件模型的实现结构和实现代码框架的自动生成，以DDF定义的系统可以被有效地分解为一系列独立的组件，合适的DDF调度算法一致地表示了系统组件的执行语义，使得并发开发的组件具有良好的可集成性。该方法充分考虑了嵌入式开发的特点，能有效地降低系统复杂性和支持系统组件的并发开发和复用，从而提高了开发效率并降低了开发成本。     

一种基于对象序列图的组件交互协议设计方法

基于组件的软件开发(component-basedsoftwaredevelopment,简称CBSD)现已成为软件开发的主流范型之一,其关心的核心问题是组件标准化与组件间的互操作性.它在互操作方面被广泛采用的思想是,分离组件的功能与交互特征,使用独立部件-交互协议来协调组件之间的交互.基于这种思想,探讨运用UML(unifiedmodelinglanguage)的对象序列图(objectsequencediagram,简称OSD)方法进行组件交互协议设计的多个方面的研究,其中包括OSD规范的形式定义以及规范的静态和动态形式分析方法,并为开发组件交互协议提出了一个集成OSD可视化建模和形式分析技术的软件工具框架.     

基于Petri网的嵌入式软件组件的实时性研究

根据嵌入式系统软件的特点和发展需求,设计了一种新的嵌入式软件组件模型SECOM,给出了模型的基本组成元素。同时,利用时间Petri网TPN建立一个TPN计时器timer,对该组件模型SECOM非功能性约束中的实时性进行建模与分析,形式化地验证了该组件的实时性。     

Test suite minimization for testing in context

Testing a component embedded into a complex system, in which all other components are assumed fault‐free, is known as embedded testing. This paper proposes a method for minimizing a test suite to perform embedded testing. The minimized test suite maintains the fault coverage of the original test suite with respect to faults within the embedded component. The minimization uses the fact that the system is composed of a fault‐free context and a component under test, specified as communicating, possibly non‐deterministic finite state machines (FSMs). The method is illustrated using an example of telephone services on an intelligent network architecture. Other applications of the proposed approach for testing a system of communicating FSMs are also discussed. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

复合地基三维动力固结过程的数值仿真

基于有限元法建立复合地基三维固结过程的动力学模型.该模型包括桩-土相互作用、土壤-孔隙流体材料等的非线性特性.通过子模型和嵌入区域技术,降低计算规模,提高计算模型的收敛性,并建立针对此类问题的基本分析流程和方法.     

在构件化嵌入式操作系统中应用抢占阈值调度

现有基于构件的嵌入式实时软件开发过程着重于从结构的角度分解系统成若干构件,以及重用构件。实践证明,该开发过程还应从运行角度将构件映射成任务,并选择适当的实时调度算法。为此,根据目前的工程实践提出一种实时构件模型,包含将构件映射成任务的方式。描述了当前构件化嵌入式操作系统可以使用的4种调度算法,并比较这些算法的性能特点。提出抢占阈值(preemptionthreshold)调度模型更适合构件化嵌入式实时系统,仿真实验的结果证明了该结论。比较结果和结论对构件化嵌入式实时系统的设计和开发有一定的参考价值。