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近來(lái),有報(bào)道稱包括Denso、Motorola和Toyota在內(nèi)的不同行業(yè)的多家公司都在產(chǎn)品代碼方面取得了成功。這項(xiàng)技術(shù)正日益成為軟件下一波演進(jìn)發(fā)展中的一個(gè)重要組成部分。雖然總體而言,它對(duì)軟件工程化過(guò)程的影響已為業(yè)界所了解,但卻并沒有十分清楚地確立起來(lái)。對(duì)于早前類似演進(jìn)發(fā)展(包括從機(jī)器代碼發(fā)展到匯編代碼,再發(fā)展到源代碼)的參與者而言,這一點(diǎn)尤為明顯。

圖1:查看一個(gè)軟件過(guò)程的普通方法是借助于V形圖。

隨著抽象與自動(dòng)化程度的日益提高,新的過(guò)程、方法和工具接踵而來(lái)。瀑布式過(guò)程已讓位于螺旋式方法和迭代方法。實(shí)時(shí)方法已經(jīng)出現(xiàn)并正在取代靜態(tài)流程設(shè)計(jì)。新的工具也出現(xiàn)了,如包含有調(diào)試器、優(yōu)化編譯器和自動(dòng)測(cè)試工具的IDE(集成開發(fā)環(huán)境)。

不過(guò),由于難以使用、缺乏了解或是工具支持不足的原因,并非每一種好的思想都 能開花結(jié)果。有跡象表明,這些方法和工具對(duì)于主流產(chǎn)品應(yīng)用并非總是實(shí)用。例如,用驗(yàn)證來(lái)確保軟件正確性的正規(guī)方法是使用一種全世界只有極少數(shù)專家才真正懂得的語(yǔ)言編寫的。此外,1980年代的實(shí)時(shí)用例工具可以輔助設(shè)計(jì),但并未提供一條產(chǎn)生最終代碼的簡(jiǎn)便途徑。

圖2:用控制系統(tǒng)方框圖來(lái)表示反饋控制。

在早期應(yīng)用階段,產(chǎn)品代碼生成的效果相當(dāng)不錯(cuò),這主要是由于其實(shí)用性。不過(guò),其進(jìn)一步的發(fā)展還需要依靠集成過(guò)程、方法和工具的支持。一種新的過(guò)程只有在具備了所需支持方法和工具的條件下才會(huì)成功。如果這些條件有所欠缺,那么對(duì)一個(gè)公司成熟的嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)的努力就不會(huì)是可行和實(shí)用的。

本文給出了主要面向產(chǎn)品代碼生成的這樣一個(gè)框架:
* 基于模型的設(shè)計(jì)
* 建模、仿真、快速原型、產(chǎn)品代碼生成、模型測(cè)試和覆蓋、在環(huán)測(cè)試
* 開發(fā)工具、驗(yàn)證與生效(V&V)工具、集成工具

模型的設(shè)計(jì)過(guò)程

圖3:創(chuàng)建一個(gè)系統(tǒng)模型來(lái)表示所需的行為特性。

通過(guò)提供一個(gè)共同的圖形規(guī)范和分析環(huán)境,基于模型的設(shè)計(jì)可以支持控制/DSP系統(tǒng)工程師和軟件開發(fā)人員的需要。在這個(gè)過(guò)程中,模型被創(chuàng)建并用來(lái)規(guī)定系統(tǒng)數(shù)據(jù)、接口、反饋控制邏輯、離散/狀態(tài)邏輯和實(shí)時(shí)行為。

基于模型的設(shè)計(jì)被應(yīng)用在幾乎每個(gè)需要嵌入式控制系統(tǒng)的行業(yè)之中。而在大型汽車電子控制單元(ECU)等嵌入式應(yīng)用的開發(fā)過(guò)程中,其應(yīng)用更為廣泛。DSP和通信應(yīng)用也采用這種方法,但它們更強(qiáng)調(diào)建模和原型,而不是產(chǎn)品代碼生成。