文档介绍：西北大学
博士学位论文
基于Petri网的嵌入式系统高层级设计方法与技术研究
姓名:郭军
申请学位级别:博士
专业:计算机软件与理论
指导教师:郝克刚
20070501
摘要近年来,蓬勃发展的嵌入式计算技术已经渗透到人类生产生活的每个角落,成为计算机科学的一个重要研究、应用领域。传统的设计方法难以满足当前大规模复杂嵌入式系统设计的要求,研究高抽象级的设计方法是嵌入式系统设计者面临的挑战。本文根据嵌入式系统的特点,结合对现有设计方法的分析比较,提出了一种基于扩展P偷那度胧较低掣卟慵渡杓品椒ê图际酰芯苛烁卟级系统建模方法和系统功能验证技术,探讨了基于该模型的嵌入式系统设计流程和开发模式,通过设计实例,说明了设计方法的可行性和实用性。本文主要内容简述如下:●概述了嵌入式系统的发展状况和面临的问题,分析了各种嵌入式系统设计建模方法的特点和不足,指出形式化、可执行模型是当前高层级设计建模研究的主要方向。·针对传统谇度胧较低辰V写嬖谑荽砟芰Σ磺俊⒚挥锌虑时间因素和没有层次结构的问题,提出了一种面向对象的计时双流P,给出了模型的形式化定义;通过扩展端口、引入开放网概念,增强了模型的交互能力;与其他类似模型相比,本文模型在数据流描述、层次化建模、主动交互能力方面都有较大提高,适合有时闯约束的复杂嵌入式系统建模.●研究了嵌入式系统P偷姆治鲅橹し椒ā2隽朔抡娣治龊湍型检测方法的基本原理和技术特点,详细讨论了证网模型的电路仿真分析方法,提出了一种采用硬件描述语言描述模型的技术,通过实例仿真证明了方法的可行性和实用性;与以往的治鋈砑啾龋梅椒ㄊ视梅段Ц悖蛎魇涤茫抡婀ぞ呷易获得,便于向底层设计综合。·,依据西北大学博士学位论文
设计流程,结合应用实例——嵌入式入侵检测系统和电梯控制系统设计,分析评述了设计方法的特性,表明本文方法满足嵌入式系统的设计最后,概括总结了本文的研究成果,指出有待解决的问题和迸一步的研究方关键词:嵌入式系统,卟慵渡杓疲橹ぜ际要求。西北大学博士学位论文
曲∞∞●∞西北大学博士学位论文瓻...痑甌.●Ⅲ
甌●..曲,甌.:琍西北大学博士学位论文琤..弘琱
学位论文作者签名:之伞傅冀淌η┟,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西北大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、,本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西北大学。保密论文待解密后适用本声明。作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的本人声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工方外,本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含说明并表示谢意。
第一章绪论研究背景意义近十几年来,由于应用需求的巨大增长,嵌入式系统得到了迅猛发展。从航天飞机、智能机器人、汽车电子、网络设备,到家用电器、手机、医疗仪器、消费类电子产品等,都是大量使用嵌入式系统的应用领域,嵌入式系统已经渗透到人们生活的每个角落。根据市场调查,目前,嵌入式南吭对冻渌髦諧销量的总和,而且,这种趋势还在不断增长【浚醒д呱踔链蟮ǘ涎裕郧度胧较低澄4淼后时代即将来临。大量复杂应用需求的出现,对嵌入式系统的功能要求愈来愈强,导致嵌入式系统的规模愈来愈大,系统也愈来愈的复杂,设计难度大大增加【俊】】】.早期的嵌入式应用开发比较简单,涉及的技术比较单一,开发设计过程相对容易,开发团队由少数工程师组成,设计过程随意性较大。目前,一个复杂嵌入式系统或产品的开发设计过程往往涉及到软硬件技术、数字通讯和微处理器技术等多个方面,是一个软硬件协同的设计过程,,不同应用领域对嵌入式系统设计要求差别很大,通常要求执行效率高、代价小、可靠性高和实时性好,给设计工作带来了更大的难度和复杂性,开发风险大大增加。传统的设计方法随意性较大,难以规避和降低开发风险,无法胜任新的要求。,嵌入式系统设计的难点和风险也发生了转移,开发初期的风险逐渐增大,,即设计实现细节上,