基于AADL的微发控制器程序自动生成和验证

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:seraphim0113
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随着微型涡喷发动机(MTE)控制系统的发展,缩短软件开发时间、节省软件开发成本、保证系统鲁棒性等需求越来越不容忽视,因此寻求一种更简捷更可靠的开发方法成为大势所趋。模型驱动开发方法(MDD)是一种基于更高层次的抽象模型进行软件开发的方法,以建模和模型转换作为开发的主要途径。本文采用模型驱动开发方法进行微发电子控制器程序设计。在系统需求分析的基础上,采用体系结构分析与设计语言AADL设计MTE控制系统体系结构模型。将系统中的硬件、软件组成元素建模为相应类型组件,通过组件连接/绑定、子程序调用建立组件之间联系,使用行为附件库扩展AADL的语法和语义,在OSATE2开发环境中建立完整的MTE控制系统模型。使用Analysis插件进行验证和调度分析表明,控制系统模型符合AADL结构规范,其调度策略合理,满足实时性要求。将uC/OS-III操作系统内核移植到STM32F103VE处理器,为控制器代码自动生成提供基础。采用两种方法进行控制器代码自动生成。其一,研究AADL到uC/OS-III平台的C代码转换规则,自行设计模型转换程序,实现简易AADL模型到控制器C代码的转换,验证了方法的可行性。其二,采用Ocarina工具套件自动生成中间件(PloyORB-HI)代码。由于PloyORB-HI中间件不支持uC/OS-III操作系统,因此首先对PloyORB-HI中间件进行移植。对生成的代码进行后处理,使之成为完整的控制程序。建立MTE的数学拟合起动模型和部件级慢车以上模型,对生成的控制程序进行数字仿真和实物在回路仿真验证。在此基础上,进一步开展台架试验。仿真和台架试验结果表明控制程序能够对MTE进行有效控制。
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