工业电子嵌入式系统仿真用设备模型的构建方法_2

文档序号:9374446阅读:来源:国知局
33] 开始/结束:"开始"是活动图的起点,"开始"的"驱动事件"被触发代表活动图开 始;"结束"是活动图的终点,"结束"的"驱动事件"被触发代表活动图结束,一个活动图只 有一个"开始",可以有多个"结束"。
[0034] 分支:"分支"有一个输入,两个输出。可以将多个活动的输出作为分支的输入,但 是,多个活动的输出最终要形成一个输入。同时,在分支中可以编辑多个活动的输入之间的 逻辑关系,作为两个输出的条件,两个输出的条件是互斥的,这样可以保证只有一个输出条 件可以被触发。
[0035] 合并:"合并"可以将一个活动的多个并发输出进行分支,达到同时触发多个活动 的目的;也可以将多个活动的输入汇合,达到共同触发下一个活动的目的。
[0036] 因此,在本发明中,在建立各个应用场景之间的逻辑关系时,包括:根据工业电子 嵌入式系统的接口控制文件和系统架构数据编辑各个应用场景(即,活动)之间的活动流 程以及在各个应用场景之间添加分支和合并;同时,编辑各个应用场景的驱动事件,并为某 些有特殊需求的应用场景的驱动事件定义条件。例如,有些应用场景需要在满足特殊条件 的情况下才能出现,在这种情况下,就需要为这些应用场景定义好条件,以便于条件满足时 才能出现该应用场景。
[0037] 接着,建立每个应用场景所涉及的各设备之间的信号时序和逻辑关系,从而形成 工业电子嵌入式系统的顺序图。
[0038] 对于一个顺序图来说,其通常由如下元素构成:
[0039] 驱动事件:"驱动事件"从活动图继承过来,作为与活动图关联的桥梁,是顺序图开 始或者结束的标识。当然,"驱动事件"也可以是根据要求对从所述活动图中继承过来的驱 动事件进行更改后的驱动事件。
[0040] 对象:"对象"代表应用场景所涉及的设备,在与系统架构模型相关联时,将设备作 为顺序图中参与交互的"对象"。
[0041] 信号:信号表示对象(即设备)之间的交互动作。将信号与其它模型中的信号绑 定,从而使得行为逻辑模型与系统架构模型/ICD模型关联,使得各设备之间的交互不只是 文字上的描述,而是与其它模型相关联,可用于后续仿真验证的模型。
[0042] 延时:通过添加延时,使某些信号发送间隔满足特定条件,以此完整地定义系统行 为的实时属性。
[0043] 逻辑关系:添加某条信号的输出条件,输出条件包括输入信号的逻辑关系以及时 间条件,使该信号在满足某种条件下才可发出;同时,可以编辑信号的输出函数,使该信号 的输出值根据输入进行变化。通过定义逻辑关系,可完善设备的内部处理逻辑。
[0044] 因此,在本发明中,建立每个应用场景所涉及的各设备之间的信号时序和逻辑关 系包括:确定顺序图的驱动事件,所述驱动事件直接从所述活动图中继承过来,或者根据要 求对从所述活动图中继承过来的驱动事件进行更改并反馈至所述活动图;添加各设备之间 传递的信号以及信号在该应用场景中的响应值;添加信号之间的延时以及设备的输入信号 和输出信号之间的逻辑关系。
[0045] 最后,建立工业电子嵌入式系统的各个设备的状态机图,通过该状态机图来查看 该设备在各个应用场景下的行为和逻辑。
[0046] 对于一个状态机图来说,其通常由如下元素构成:
[0047] 状态:"状态"表示当前设备的在满足某些输入、执行某些活动或等待某些驱动事 件的条件或状况。其中,起始状态表示设备执行的起点,终止状态表示设备的一个最终状 态。一个设备有一个起始状态和一个或多个终止状态。状态与顺序图中某个设备同一时间 的输入输出信号相关联,使状态机图的状态可以在顺序图完成后自动生成。
[0048] 条件:"条件"是一个设备从一个状态转化成另外一个状态的触发激励。由于状态 与输入输出信号相关联,条件即与信号、驱动事件以及逻辑关系相关联,使状态机图的条件 可以在顺序图完成后自动生成。
[0049] 动作:"动作"是一个设备状态发生转换时,产生的一系列行为。动作与设备中的 逻辑关系中的输出函数部分相关联,使状态机图的动作可以在顺序图完成后自动生成。
[0050] 因此,在本发明中,可以根据所述顺序图自动生成设备的状态机图。在有些情况 下,可能不需要定义顺序图和活动图。在这种情况下,可以直接手动绘制设备的状态机图, 即,根据工业电子嵌入式系统的接口控制文件和系统架构数据,通过添加状态、条件和动 作,自行建立设备的状态机图。
[0051] 下面以一个小型工业电子系统为例,介绍本发明的行为逻辑模型的具体建模过 程。
[0052] 该小型工业电子系统的功能为:实现人在环的航路飞行、进场及着陆过程。
[0053] 根据该小型工业电子系统的功能,可以确定其运行流程为:飞行员通过正前方控 制板(UFCP)的画面按键发起进场、着陆过程,通过驾驶杆控制飞行姿态,各个指令经过综 合处理单元(MP)处理协调各个显示设备,实现飞机完整过程的状态显示。
[0054] 根据上述运行流程可以得到该小型工业电子系统的应用场景包括:巡航、进场、选 择返航机场、自主进场、塔康进场、着陆、微波着陆、仪表着陆。
[0055] 依据上述应用场景可以建立如图2所示的工业电子系统的应用场景用例图。该应 用场景用例图以树结构的形式来描述上述各个应用场景之间的结构关系。其中,在该应用 场景用例图中,各个应用场景之间不存在父子关系,因此,也就没有应用场景具有子应用场 景。
[0056] 然后,建立上述各个应用场景之间的逻辑关系,从而形成如图3所示的工业电子 系统的活动图。
[0057] 在该活动图中,鲁代表开始,、眷代表结束,活动为各个应用场景。"按下FAF键"和 "按下着陆键"等为驱动事件。当然,在该活动图中也存在着"分支"和"合并"。例如,"着 陆"与"微波着陆"和"仪表着陆"之间就存在着分支。
[0058] 接着,建立每个应用场景所涉及的各设备之间的信号时序和逻辑关系,从而形成 工业电子系统的顺序图。
[0059] 由于需要为每个应用场景都建立顺序图,在本发明中,为了简化,以"塔康进程"应 用场景为例,建立的该应用场景所涉及的各个设备之间的顺序图如图4所示。
[0060] 在如图4所示的顺序图中,UFCP代表设备"正前方控制面板"、頂P代表设备"综合 处理单元"、ADLC代表设备"大气数据机"、INEl代表设备"惯性导航仪1"、ICNI代表设备 "综合通信、导航、识别系统"、MFD代表设备"多功能显示器"、HUD代表设备"平视显示器"。 [0061 ] 在该顺序图中,开始事件为"选择模式",该开始事件继承自所述活动图中的驱动 事件"选择模式"。同时,该驱动事件与ICD模型中的"系统开"信号相关联,从而实现与ICD 丰吴型的关联。
[0062] 同时,在该顺序图中,带箭头的实线表示各设备之间的信号。各个信号都具有自己 的属性并与ICD模型中的信号绑定在一起。例如,信号"UFCP状态2"的属性如图5所示。 在图5中,ICD属性就是与该信号绑定在一起的ICD模型中的信号的相关内容。通过所述 I⑶属性实现与I⑶模型中的信号的绑定。
[0063] 而且,在该顺序图中,根据需要,设置的各个信号的延时如图6所示。
[0064] 最后,在该顺序图中,各个信号都具有逻辑关系。在图4所示的顺序图中,未显示 信号的逻辑关系,但是,通过点击相关信号,即可以查看其逻辑关系。例如,以"进入进场"为 例,其逻辑关系为俯仰角〈30°并且滚转角〈10°。
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