基于模型驱动的四余度信号表决系统设计

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1、第46卷第6期2016年11月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．46No．6NOV．2016基于模型驱动的四余度信号表决系统设计王永国，呼明亮，王凌伟，何文静(中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安710068)摘要：利用一种基于SCADE模型驱动的嵌入式软件开发方法，研究四余度信号表决系统的设计和实现，方法的主要优点在于基于图形化的软件建模、代码自动生成、具有开发周期短、安全性高，并在很大程度上实现了软件开发的自动化。通过测试和仿真，四余度信号表决系统软件模

2、型设计合理可行，生成代码可嵌入到实时软件中使用。关键词：SCADE；嵌入式软件；四度余；模型驱动中图分类号：V247．12；TP311．5文献标识码：A文章编号：1671—654X(2016)06—0117-05DesignofDual--redundancySignal--votingSystemBasedonModel·-drivenArchitectureWANGYong-guo，HUMing-liang，WANGLing-wei，HeWen-jing(Xi’anAeronauticsComputin

3、gTechniqueResearchInstitute，AVIC，Xi’an710068，China)Abstract：ThispaperintroducestheprocessbasedonSCADEmodel—drivenarchitecture．ThedesignandrealizationofDual．redundancySignal．votingsystemareresearchedwithSCADE．Themethodhasalotofadvantagessuchasapplyingthegra

4、phicalmodelingway，reducingcost，shoaingperiod，highsafety，Codeauto—generation，achievingautomatizationofsoftwaredevelopment．Throughthetestandsimulation，ThemodeldesignofDual—redundancySignal—votingsystemisreasonable．Thegeneratedcodecanbeusedinembeddedreal．time

5、software．Keywords：safety-criticalapplicationdevelopmentenvironment(SCADE)；dual—redundancy；embeddedsoftware；modaldrivenarchitecture(MDA)引言随着工业的发展，嵌入式软件的复杂度越来越高，软件开发面临时间节点紧、需求变化频繁、软件安全性高等要求。传统的软件设计方法生命周期长、开发成本高⋯，已无法满足当前嵌入式软件开发需求。如何保证在短时间内开发高可靠性的软件是嵌入式软件开发面临的

6、挑战，基于SCADE模型驱动的高安全性应用软件开发环境在这样的背景下应运而生旧J，SCADE开发以模型为核心[31，嵌入式软件系统建模驱动了整个软件的开发过程。余度技术是提高可靠性的有效途径。余度技术是通过为系统增加多重资源(硬件和软件重复配置)，通过对多重资源的合理管理，实现提高产品和系统可靠性的设计方法，余度技术包含数据同步、数据交换、数据表决、故障处理、余度重构等技术要素。在航空、航天领域Ho中经常使用余度技术，四余度表决系统是一种重要的余度表决策略。1SCADE基于模型驱动的嵌人式软件开发方法将业务

7、模型和实现平台分离，使业务模型能在不同的实现平台中得以复用，有效地提高了机载嵌入式软件的开发效率和软件质量，软件代码自动生成。SCADE是一种基于模型的软件设计工具，集成了代码生成、设计文档生成、图形化建模、用例自动测试、测试覆盖率分析、时间堆栈优化器等功能，使用该工具可以节省设计文档编写和代码编写时间，生成的代码和文档满足DO一178B标准的嵌入式软件要求。设计开发人员主要关注软件设计建模环节，从而缩短了软件开发周期，保证软件设计安全。2四余度系统表决系统的设计和实现四余度信号表决系统是对四个余度的输入信

8、号进行余度表决、数据处理及输出。输入信号包含四个余度信号和门限信号、输出信号包含表决结果和当前余收稿日期：2016—07—29修订日期：2016—10—19基金项目：航空科学基金项目资助(2014ZD31006)作者简介：王永国(1988一)，男，陕西西安人，工程师，硕士，主要研究方向为计算机及应用。航空计算技术第46卷第6期度状态。系统需求见图1，左上为5个输入内容，最右一列为2个输出。输入：四个余度信号值和门