一种复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法技术方案

本发明专利技术涉及一种复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法，其中，包括：第一步、构建实体对象的图形化模型；第二步、配置图形化模型接口与属性；第三步、生成设备仿真模型，包括：将图形化模型描述的接口和属性转化为对应的接口函数和属性变量，进行设备仿真模型框架代码的自动生成，基于此框架开展设备仿真模型的逻辑功能开发；第四步、封装设备仿真模型并持久化存储，包括：封装图形界面操作，并建立设备仿真模型与图形模型的双向映射；并形成图形化模型与设备仿真模型库；第五步、生成虚拟运行环境构建与系统配置文件。本发明专利技术可有效的简化复杂嵌入式系统虚拟运行环境构建过程，进而提升嵌入式软件研发效率和测试充分性。提升嵌入式软件研发效率和测试充分性。提升嵌入式软件研发效率和测试充分性。

【技术实现步骤摘要】
一种复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法


[0001]本专利技术涉及嵌入式系统开发技术，特别涉及一种复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法。

技术介绍

[0002]嵌入式系统研制过程中，一般通过真实的目标机运行环境进行嵌入式软件的开发调试，目标机运行环境包括处理器、外部设备、连接总线以及配套的激励设备等，但囿于嵌入式系统硬件资源有限、硬件接口专用性强等特点，嵌入式软件的动态执行情况难以精确统计，嵌入式软件研制效率和测试充分性不易保证。因此，常采用一种虚拟运行环境建模方法对复杂嵌入式系统目标机进行建模仿真，构建可靠的虚拟运行环境，摆脱对硬件的依赖，进而提高嵌入式软件的研制效率和测试充分性。
[0003]虚拟运行环境建模技术通过对处理器模型、外设模型、总线模型、开发板模型，激励模型、连接模型等实体对象的功能和特性进行抽象表示，并使用对象间的交互关系来描述真实嵌入式系统目标机的组成关系，构建虚拟运行环境，为嵌入式软件研制和测试提供支撑。
[0004]为了满足构建复杂嵌入式系统虚拟运行环境的需求，对真实目标机环境实体对象进行多层次的抽象描述和设计，实现模型的创建、编辑、存储和复用，减少重复开发成本，专利技术了一种复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法。通过可视化的方法，实现模型功能建模和系统组成建模，构建复杂嵌入式系统虚拟运行环境，支撑基于虚拟运行环境的嵌入式软件研发与测试。
[0005]传统的基于真实目标机运行环境的嵌入式软件研制与测试存在资源利用率低、成本高、周期长、出现故障不可逆等问题，尤其是在硬件设备具备之前，由于缺少相应的硬件设备和硬件环境，嵌入式软件研制和测试难以进行。虽然，采用虚拟化指令集仿真技术和设备仿真技术可以实现设备的功能仿真，减少对硬件环境的依赖；但是，设备属性和设备间连接关系描述困难，缺乏对系统整体的描述和设计，复杂嵌入式系统虚拟运行环境构建难度大、成本高、重用性差。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法，用于解决现有技术中复杂嵌入式系统虚拟运行环境建模过程复杂，系统组成关系描述困难，模型开发成本高、重用性差的问题。
[0007]本专利技术一种复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法，其中，包括：第一步、构建实体对象的图形化模型，包括：通过图形编辑框架，进行多层次的模型描述，进行图形化模型的创建与编辑，生成实体对象的图形化模型；第二步、配置图形化模型接口与属性，包括：配置图形化模型接口与属性、配置管脚描述图形模型对外交互接口以及配置软件属性描述模型特征；第三步、生成设备仿真模型，包括：将图形化模型描述的接口和属性转化
为对应的接口函数和属性变量，进行设备仿真模型框架代码的自动生成，基于此框架开展设备仿真模型的逻辑功能开发；第四步、封装设备仿真模型并持久化存储，包括：封装图形界面操作，并建立设备仿真模型与图形模型的双向映射；并形成图形化模型与设备仿真模型库；第五步、生成虚拟运行环境构建与系统配置文件。
[0008]根据本专利技术所述的复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法，其中，图形化模型包括：处理器、外部设备、激励设备以及总线实体对象的图形化模型，并描述与真实物理设备功能对应的接口和属性。
[0009]根据本专利技术所述的复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法，其中，配置图形化模型接口与属性，包括管脚、软件属性与自定义属性；配置管脚描述图形模型对外交互接口，包括连接、接口、通道；配置软件属性描述模型特征，包括模型名称、模型ID、模型类型、设备基地址、访问偏移量、引用仿真模型库等通用属性；配置自定义属性，从而建立完善的图形化模型。
[0010]根据本专利技术所述的复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法，其中，配置图形化模型接口与属性，包括管脚、软件属性与自定义属性；配置管脚描述图形模型对外交互接口，包括连接、接口以及通道；配置软件属性描述模型特征，包括模型名称、模型ID、模型类型、设备基地址、访问偏移量以及引用仿真模型库；配置自定义属性，建立图形化模型。
[0011]根据本专利技术所述的复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法，其中，构建实体对象的图形化模型具体包括：分析系统组成结构，根据对应物理设备的结构说明文件对物理设备进行抽象描述，提取设备特征，结合设备的功能特性和交互逻辑进行建模，包括管脚、软件属性以及用户自定义属性，形成对象的图形化模型；以图形化的方式描述特征模型，创建图形模型并根据特征模型进行图形编辑和状态维护，形成图形化模型；注册图形化模型，将图形化模型加入到图形模型库中进行统一管理。
[0012]根据本专利技术所述的复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法，其中，第二步、配置图形化模型接口与属性具体包括：首先，配置图形模型接口，根据图形化模型中管脚真实的数据传输方向和传输数据格式，配置数据传输方向，包括输入接口、输出接口以及channel双向接口；配置数据传输格式，包括位、字节、半字以及字；其次，配置图形模型属性，图形模型属性包含通用属性和自定义属性，配置通用属性，包括名称、ID、类型、内存基地址以及访问偏移量；配置自定义属性，包括物理设备特有功能和用户定制属性。
[0013]根据本专利技术所述的复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法，其中，第三步、生成设备仿真模型包括：首先，读取并解析图形模型信息，根据配置的设备类型信息，创建相应类型的设备仿真模型示例；其次，读取图形模型中的属性，提取属性名称和属性值并赋值给设备仿真模型；然后，读取图形模型中的接口，提取接口名称和属性值并在设备仿真模型中创建相应的接口；最后，对设备仿真模型进行合格性检查，补充功能逻辑实现，形成可用的设备仿真模型，加入设备仿真模型库进行管理。
[0014]根据本专利技术所述的复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法，其中，第五步、生成虚拟运行环境构建与系统配置文件包括：进行虚拟运行环境系统组成结构的建模，生成每个系统层次的所有节点和连线，分析连线并设置连接信息，遍历需要解析的下层模型并设置该模型节点的回溯XML内容，生成符合规范的虚拟运行环境系统描述文件。
[0015]根据本专利技术所述的复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法，其中，第五步、
生成虚拟运行环境构建与系统配置文件包括：创建虚拟目标机环境工作台，进行目标机环境建模；分析系统组成，导入相关图形模型和设备仿真模型，生成可视化建模工作台，包括模型库和连线工具；向工作台中选择所需设备的图形化模型并按照真实环境的接口逻辑关系连接；生成虚拟目标机环境系统配置文件，并通过虚拟平台加载设备仿真模型，组成可供研发和测试使用的虚拟运行环境。
[0016]本专利技术给出了一种复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法，该方法可有效的简化复杂嵌入式系统虚拟运行环境构建过程，进而提升嵌入式软件研发效率和测试充分性。
附图说明
[0017]图1为一种复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法组成结构图；
[0018]图2为设备仿真模型生成过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法，其特征在于，包括：第一步、构建实体对象的图形化模型，包括：通过图形编辑框架，进行多层次的模型描述，进行图形化模型的创建与编辑，生成实体对象的图形化模型；第二步、配置图形化模型接口与属性，包括：配置图形化模型接口与属性、配置管脚描述图形模型对外交互接口以及配置软件属性描述模型特征；第三步、生成设备仿真模型，包括：将图形化模型描述的接口和属性转化为对应的接口函数和属性变量，进行设备仿真模型框架代码的自动生成，基于此框架开展设备仿真模型的逻辑功能开发；第四步、封装设备仿真模型并持久化存储，包括：封装图形界面操作，并建立设备仿真模型与图形模型的双向映射；并形成图形化模型与设备仿真模型库；第五步、生成虚拟运行环境构建与系统配置文件。2.如权利要求1所述的复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法，其特征在于，图形化模型包括：处理器、外部设备、激励设备以及总线实体对象的图形化模型，并描述与真实物理设备功能对应的接口和属性。3.如权利要求1所述的复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法，其特征在于，配置图形化模型接口与属性，包括管脚、软件属性与自定义属性；配置管脚描述图形模型对外交互接口，包括连接、接口、通道；配置软件属性描述模型特征，包括模型名称、模型ID、模型类型、设备基地址、访问偏移量、引用仿真模型库等通用属性；配置自定义属性，从而建立完善的图形化模型。4.如权利要求1所述的复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法，其特征在于，配置图形化模型接口与属性，包括管脚、软件属性与自定义属性；配置管脚描述图形模型对外交互接口，包括连接、接口以及通道；配置软件属性描述模型特征，包括模型名称、模型ID、模型类型、设备基地址、访问偏移量以及引用仿真模型库；配置自定义属性，建立图形化模型。5.如权利要求1所述的复杂嵌入式系统虚拟运行环境可视化建模方法，其特征在于，构建实体对象的图形化模型具体包括：分析系统组成结构，根据对应物理设备的结构说明文件对物理设备进行抽象描述，提取设备特征，结合设备的功能特性和交互逻辑进行建模，包括管脚、软件属性以及用户自定义属性，形成对象的图形化模型；以图形化的方式...

【专利技术属性】
技术研发人员：付修锋，孔祥炳，安恒，金玉川，贾张涛，李雅斯，
申请(专利权)人：北京计算机技术及应用研究所，
类型：发明
国别省市：