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首頁國防軍工基于模型的軟件設計和代碼自動生成工具

方案概述

基于模型的軟件設計和代碼自動生成工具解決方案

基于模型的軟件設計和代碼自動生成工具支持對控制系統軟件及顯示系統軟件的建模，支持高安全嵌入式軟件的設計以及代碼生成，主要功能包括：

1.控制系統軟件詳細設計：

支持數據流、控制流、狀態機等建模能力，用于滿足高安全軟件設計要求。

2.顯示系統軟件詳細設計：

支持通用顯示畫面設計，圖符接口、邏輯與顯示交互接口，用于設計傳統顯示系統架構下的顯示軟件。

3.支持控制軟件模型和顯示軟件模型聯合設計及聯合仿真。

4.支持從控制系統軟件模型和顯示系統模型生成產品級代碼。

方案特點

01

基于模型的軟件設計和代碼自動生成工具提供基于模型的控制軟件及顯示系統軟件建模，提供圖形化的建模方式。基于形式化同步語言，具備嚴謹的數學基礎，可從根本上保證軟件模型具備精確性、一致性、可驗證性、無二義性，以及模型行為的確定性，非常適合高安全性關鍵領域的嵌入式系統軟件研制開發。

 

基于模型可自動生成產品級C代碼或Ada代碼，并能保證代碼和模型的一致性，生成的代碼具有以下特點：

  • 與硬件平臺無關，可移植性好，兼容 ISO-C 標準
  • 代碼反映數據流模型架構，可追溯到對應的模型
  • 代碼可讀性好，生成的 C 代碼符合 MISRA C 的規范
  • 內存分配完全靜態，沒有動態內存分配
  • 沒有指針運算，沒有遞歸
  • 所有變量都被初始化
  • 所有的循環邊界都是確定的
  • 所有的數組邊界都是確定的
  • 最長執行時間都是確定的

 

且代碼生成器通過了 DO-178C/DO-330 TQL-1、IEC 61508 SIL3、EN 50128 SIL 3/4、ISO 26262 ASIL D 等標準相應安全等級的鑒定，代碼生成器節省了編碼階段諸如代碼審查和代碼的低層驗證的工作，縮短了認證和修改的時間和工作量。

 

行業應用

目前基于模型的軟件設計和代碼自動生成工具，已經廣泛應用于航空、航天、汽車、軌道交通、核電等高安全性領域，為提高產品的研制效率、縮短研制周期，提高產品質量提供了有效的手段。

應用案例

案例概況

采用基于模型的軟件設計和代碼自動生成工具進行了雷達系統的數據處理邏輯建模、人機界面程序等開發，并利用相關測試工具和優化工具進行了基于模型的測試和優化，使開發更加直觀，更加高效，大量的缺陷能在前期發現，更加容易模塊化的設計，代碼更加安全且風格統一。

項目挑戰

當前在航空航天、軌道、汽車電子等領域，隨著飛控、導航、通訊以及顯式等系統所需要承載的任務日益強大，其所包含的子系統的功能以及各個子系統之間的交互關系勢必越來越復雜，從而對系統及其所包含軟硬件的要求也是越來越高，尤其是各個廠家在可獲得同等硬件資源的條件下，軟件通常起著決定性的角色，能夠快速的開發出運行正確、安全可靠以及易于維護的軟件是研制單位產品開發成敗的關鍵。傳統的基于文檔的系統及其軟件開發方法越來越暴露出弊端，諸如需求定義不清晰容易引起二義性、大量手寫代碼容易引入人為錯誤、設計錯誤往往在開發完成集成測試時才能發現，這些都會極大的影響產品的質量，提高產品的開發成本。

用戶價值

通過使用基于模型的軟件設計和代碼自動生成工具提供圖形化的建模方式，基于形式化同步語言，可從根本上保證軟件模型具備精確性、一致性、可驗證性、無二義性，以及模型行為的確定性，在設計階段引入模型仿真能及時的發現需求及設計錯誤，自動生成符合ISO C標準的嵌入式源代碼；生成的代碼可以直接嵌入到產品中不需要做任何的修改，極大的減少軟件工程師繁重的編碼工作及人為引入的錯誤，提高研制效率以及軟件的質量，減輕代碼驗證的工作量以及認證成本。