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《基于UML與Petri網(wǎng)的嵌入式系統(tǒng)建模方法的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要隨著嵌入式系統(tǒng)在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，嵌入式系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜。在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中采用模型的方法，有利于確保系統(tǒng)的正確性，縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)費用。本文結(jié)合統(tǒng)一建模語言(uML)和Pcnj網(wǎng)，提出了一種支持嵌入式系統(tǒng)建模的方法體系。作為面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)，統(tǒng)一建模語言UML適合于將復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計問題簡單化，并且IⅡ咀．能從需求分析、設(shè)計到實現(xiàn)等各個階段為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員提供有力支持。但是，U】ⅥL缺乏精確的語義描述，因此無法對用uML建立的嵌入式系統(tǒng)模型進行形式化的分析和驗證。Pem網(wǎng)建模方法基于嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論，使用形式化規(guī)范對系統(tǒng)建模，并且
2、可以通過眾多的工具完成驗證。但Pe菌網(wǎng)建模方法不直觀，在需求獲取等方面也有無法克服的弱點。結(jié)合使用IML和Petri網(wǎng)建模方法能實現(xiàn)兩者互補，既能有效獲取需求、分析設(shè)計，又能進行嚴(yán)格建模，形式化驗證。因此，本文根據(jù)uML與Petri網(wǎng)的應(yīng)用特點，研究了一種基于uML和Pe仃i網(wǎng)的嵌入式系統(tǒng)建模方法(本文稱其為uML．PN方法)，其包含的主要內(nèi)容有：(1)首先使用UML來實現(xiàn)對嵌入式系統(tǒng)的建模，通過對待開發(fā)系統(tǒng)進行功能需求及外部事件描述，逐級構(gòu)建系統(tǒng)的用例模型、靜態(tài)模型、動態(tài)模型，最終分析綜合得到設(shè)計模型。(2)對分解之后的各個子系統(tǒng)，在控制代碼設(shè)計
3、、軟硬部件開發(fā)等詳細(xì)設(shè)計階段，采用面向?qū)ο驪etri網(wǎng)(ooPN)對子系統(tǒng)進行建模和驗證。(3)通過對uML模型的Petri網(wǎng)化來實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)模型的形式化驗證。本文分析了uML類圖、狀態(tài)圖和Pem網(wǎng)元素之間的對應(yīng)關(guān)系，給出了類圖、狀態(tài)圖到Petri網(wǎng)具體的轉(zhuǎn)換方法。本文在UML廣PN的研究基礎(chǔ)上，結(jié)合具體應(yīng)用，對稅控收款機的開發(fā)進行了詳細(xì)的建模工作，給出了主要的模型，并討論了一個發(fā)票打印模型的驗證問題。最后，對本文的研究工作進行了概括總結(jié)，并對下一步研究工作進行了展望，本文的研究成果可以為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的工程實踐提供方法指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)設(shè)
4、計；IM，；Pe廿i網(wǎng)；建模；驗證Abs訂actAbstl?actEmbeddedsystembecoIIlesmorc姐dmorecomplicated、vithitswidespreaduseinav撕etyofdomains．Modeling叩proachcouldimpmVe廿1ecorrectness，s}10nen山eperiodofdesigIl，aIldreducethecostinembeddedsystemdeVelopnlent．AnembeddedsystemmodelingapproachbasedonUIlifiedMo
5、delingLangIlage(UML)andP矧netswaspmposedinthep印er．Asallobjectorientedmodelingtechnique，uMLisgoodatsimplif弭ngtlledesi印conlplexity，andprovidespo、Ⅳcrfulsupportt0embeddedsystelndesigⅡersatdiff色rentstagesfmmrequirementanalysis，design，toimplementadon．HoweVer，forlackofdefinedsem柚tics，
6、embeddeds)曝temmodelsdesc曲edbyUMLarcdimculttoverify．EmbeddedsystemcaIlbemodeledbyfornlalcriterionnlrougllPe廿inetsmodeⅡngapproachwhichbasedonri酉dmaⅡ1ematicalfoun出血ons．IIladdition，manyPemnetstoolsareavailablewhichcallbeusedtoaccoInplishValidation．Nevenheless，Pe麗netsarenotanintuid
7、vemodelingappmacharIdcaJlnotoVercomeitsweaknessinacqlliringrequirenlent．CombiIlingUML吼thPemnetsoffcrssigIlificantbenefitsespeciallyinacquirercqui嘲nent，analyzedes蟾n，rigorousmodeling，andformalvalidation．Accormngto山efeaturesofapplicationofU~Ⅱ一alldPetri，ane瑚【beddedsystemmodelingap
8、proachbasedonUMLandPemnetsisstudiedinthepaper(Thepapern鋤esita
