嵌入式系统/ARM技术中的基于SCADE的嵌入式软件开发
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2020-10-20
17:22:08
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嵌入式系统嵌入式系统/ARM技术中的基于技术中的基于SCADE的嵌入式软件开发的嵌入式软件开发
摘要：嵌入式技术是计算机发展的趋势之一，被广泛应用于工业和军事领域。SCADE（高安全性的应用程序开
发环境）为嵌入式软件提供了一套基于模型的开发方式。从嵌入式软件的特点入手，对基于模型的嵌入式系统
软件开发技术进行了深入剖析，并给出了一个基于SCADE的开发实例。 1引言 随着嵌入式应用技术的
发展，嵌入式系统被广泛应用于人们生活的各个方面。大量功能强大而价格便宜的通用嵌入式硬件随之出现在
市场上。而如何能够在通用硬件平台上，高效的开发出满足安全性与可靠性需要的专用嵌入式软件成为了制约
嵌入式技术应用的瓶颈。在计算机领域，如何为软件的工业化大生产创造必要的技术条件和设计模式一直是软
件工程研
摘要：嵌入式技术是计算机发展的趋势之一，被广泛应用于工业和军事领域。SCADE（高安全性的应用程序开发环境）
为嵌入式软件提供了一套基于模型的开发方式。从嵌入式软件的特点入手，对基于模型的嵌入式系统软件开发技术进行了深入
剖析，并给出了一个基于SCADE的开发实例。
1引言
随着嵌入式应用技术的发展，嵌入式系统被广泛应用于人们生活的各个方面。大量功能强大而价格便宜的通用嵌入式硬件
随之出现在市场上。而如何能够在通用硬件平台上，高效的开发出满足安全性与可靠性需要的专用嵌入式软件成为了制约嵌入
式技术应用的瓶颈。在计算机领域，如何为软件的工业化大生产创造必要的技术条件和设计模式一直是软件工程研究的首要问
题。无论是软件工程领域出现过的计算机辅助软件工程的热潮，还是，基于面向对象技术和组件技术的“装配重用”软件思路，
都有一些根本性的问题没有得到解决，因此大规模的“装配”软件生产还处在一个理想阶段。
随着研究的深入，用模型化。组件化的方法定义并开发软件及其系统的思想引起了人们的兴趣，也提供了一种新的软件工
业化大生产的可能性。在这方面，嵌入式软件由于其本身的特殊性走在了通用软件（PC机用软件）的前面。
2 SCADE软件开发环境简介
SCADE（Safety-Critical Application Develop-ment Environment）高安全性的应用程序开发环境，是法国Esterel
Technologies公司研制的一个用于开发达到欧洲航空业DO一178B标准的嵌入式软件的完整工具包。它针对嵌入式软件的特
点，运用了正确构建（Correct by Construction）的概念，提出了一种基于模型的图形化开发方式，覆盖了从需求分析到代码
实现的整个软件开发流程。
SCADE开发环境提供的一系列开发工具，实现了直观的图形化需求建模功能，基于模型的仿真验证和软件测试功能，以
及基于模型的标准C代码和开发文档的自动生成功能。其严谨的建模理论和经过高安全性验证的代码生成器KCG,保证了软件
需求和代码产品的高度同步。
SCADE开发环境的出现，使软件设计工作可以集中在需求建模的层面，为基于模型的软件开发方法提供了载体。
3基于SCADE的嵌入式软件开发理论基础根据嵌入式系统的特点，SCADE提出了反应式系统。确定性。同步假设。并发
性四个关键概念，从嵌入式系统的本质特征出发，极大的简化了系统设计的考虑，为基于模型的开发方式提供了理论基础。
3.1反应式系统反应式（Reactive system）系统是指在运行过程中，不停的和外部环境交换信息，以外部环境的输入信息
为主导，进行特定的计算和输出的嵌人式系统。
反应式系统的工作方式是一个“输入一计算一输出”
的连续循环过程。反应式系统一般还兼具实时性和周期性，广泛应用于工业领域的嵌入式系统大都属于这种系统。反应式
系统的工作方式如图1所示。
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