文档介绍：切片MATLAB仿真模型
论文阅读报告
2012年11月5日
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摘要
在开发复杂嵌入式系统工业设备中,MATLAB仿真使用非常广泛。这样的仿真模型经常包含成千上万个模块和大量的层次结构。为了确保这种模型的质量,自动静态分析和切片对处理这种复杂性问题是必要的,但是,静态分析要求直接对模型进行操作。在这篇论文中,介绍了使用依赖图的切片仿真模型的方法,同时在汽车和航空电子设备领域使用案例研究演示它的有效性。使用切片,模型的复杂度可以通过移除一些不相关的元素使其集中于一个给定的兴趣点来降低,这为后续的静态质量保证方法铺平道路。
背景
研究现状:在嵌入式系统的发展中,MATLAB仿真在自动化行业的工业设备中使用最广泛。建立诸如制动系统或发动机控制器等真实世界问题的模型导致仿真模型将包含成千的模块甚至更多。这些嵌入式系统通常安装在安全关键的领域,这些领域要求具有综合的质量保证措施。
存在问题:静态方法通常仅限于手动检查和语法检查或者只执行由模型产生的代码。由于复杂的结构等级和模型参考,当人们自身评价复杂仿真模型时很难辨认出数据流和控制流。
论文提出的解决办法:第一:开发静态的切片仿真技术及移除一些不相关的元素,来解决降低模型复杂性的问题。第二:采用基于依赖图的MATLAB仿真模型的静态切片方法。
相关概念
:
定义:采用程序切片技术得到的代码段就叫切片
表示:用PDG(程序依赖图)表示切片算法
关系:程序中数据依赖和控制依赖
定义:Simulink是MATLAB最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境
Simulink块:完成数学与逻辑功能,关系运算,虚拟任务等。
子系统:虚拟子系统(通过虚拟层来构建模型)和原子子系统(包含所有原子操作的Simulink块)。
执行环境决定Simulink的执行顺序。
EC(execution contents)执行环境
仿真模型中的依赖
如何确定仿真模型中的数据依赖和控制依赖?
数据依赖
定义:b1-->b2表示b2依赖于b1
获得:数据流中的信号线
控制依赖
控制流:条件,循环,选择子系统
获得:分析条件执行环境(CEC)
仿真模型切片
依赖图切片方法
仿真模型切片
切片准则
计算CEC中依赖关系
构建依赖图
论文重点:采用依赖图的
仿真模型切片方法
切片准则定义:C(B)
why we define slicing criterion?
理论与实践存在问题有:
(1)采用依赖图实现层次结构会导致不精确性
(2)API不可访问
(3)CECS不包含虚拟块
解决方案:
(1)——>采用内联子系统解决
(2)和(3)——>计算条件执行环境解决