基于模型设计的嵌入式软件开发评估方法

发布时间：2020-07-21 17:47:28 阅读：次来源：检测台厂家

随着客户需求范围的扩大和复杂性的增加，系统的逻辑与控制软件的规模和复杂性也随之扩大和增加。当各机构需要在越来越紧迫的时限内开发飞机和汽车应用所需的数百万行代码时，他们发现传统的开发流程已不再能够满足质量与时间的目标要求。将基于模型的设计用于嵌入式系统开发，可在开发过程早期发现缺陷并减少潜在缺陷总数，从而可以降低成本。基于模型的设计可以帮助公司在更短时间内以更低成本开发出质量更高的系统，具有颇具竞争力的优势。传统开发方法对比基于模型的设计在传统开发流程中，需求、设计、实现和测试任务在不同的工具环境下依次执行，其中涉及多个人工步骤(图1)。使用Microsoft Word或IBM DOORS等工具以文本方式捕获需求。不同设计使用针对该领域的不同工具实现，这使得系统级测试一直要到在软件或硬件中实现后才能执行。然后人工将设计转换成代码，这是个耗时且容易引入缺陷的过程。每个阶段中都会引入一些缺陷，从而使测试阶段成为要发现之前阶段中所积累的所有缺陷的清道夫。因此，测试阶段占到整个开发时间和成本的大头。缺少公用工具环境、多个人工步骤以及后期才能发现缺陷等因素都会延长开发时间、增加开发成本。

本文引用地址：图 1. 传统开发方法需要许多会引入缺陷的不必要的人工步骤。基于模型的设计(图2)以和传统流程相同的需求开始。但是，这些需求并不作为文本规范的基础，而是用于以模型的形式开发可执行规范。工程师使用这些模型来明确需求与规范。然后对这些模型进行细化，以开发需求更具体的设计。使用基于模型的设计工具，工程师可以在系统级对设计进行仿真，在实现之前发现界面缺陷。完成设计之后，工程师借助这些模型自动生成产品级代码和测试用例。此工作流程使工程师们从需求到测试阶段都能够处于同一环境中，从而减少了人工工作量。此外，当工程师们在模型中仿真可执行规范来验证其是否满足需求时，在需求阶段即可开始测试。这样便可及早发现和消除缺陷，降低开发总成本。

图 2. 基于模型的设计在整个开发过程中使用系统级模型作为可执行规范。这种设计方法支持系统级和组件级设计与仿真、自动代码生成以及连续测试与验证。基于模型设计的优势相比采用传统方法的机构，采用基于模型设计的机构可将成本降低20%到60% 。成本节约主要得益于更准确的需求分析以及早期和连续的测试与验证。由于使用了模型来仿真需求和设计，因此可在开发流程中早的多地发现缺陷；而处理早期发现的缺陷可成百上千倍地降低成本(图3)。

图 3 基于模型的设计可将缺陷发现提前到开发阶段早期。 linux操作系统文章专题:linux操作系统详解（linux不再难懂）