Model-Oriented Approach for the Automation of the Software C-Code Generation for Embedded Systems Usung Matlab / Simulink Model

Abstract

В работе предложено использование модельно-ориентированного подхода для автоматизации проектирования встраиваемых систем. Вычислительные устройства, используемые в подобных системах, реализованы на микроконтроллерах или микропроцессорах. Разработка программного обеспечения для встраиваемых систем отличается сложностью. Это связано в первую очередь с существенным многообразием современных микроконтроллеров и различием их архитектурных особенностей. Также в процессе разработки существенное влияние оказывает человеческий фактор. Автоматизация проектирования встраиваемых систем предлагает использование модельно-ориентированного подхода для генерации программного кода, используемого на целевых процессорах (контроллерах). Для приведенного подхода рассмотрены уровни конфигураций тестирования, а именно «модель в контуре», «программа в контуре», «процессор в контуре» и «аппаратное обеспечение в контуре». Приведена и описана методика генерации С-кода для встраиваемых систем. В качестве демонстрации приведена пошаговая реализация модельно-ориентированного подхода для модели, реализованной в среде Matlab/Simulink. В среде моделирования реализована модель замкнутой системы управления одномерным линейным объектом. Для нелинейного устройства управления, реализующего алгоритм «super-twisting», приведено пошаговое исполнение модельно-ориентированного подхода. Предложенный подход позволяет снизить количество ошибок, допускаемых при проектировании, программировании и тестировании подобных систем. Ключевые слова: модельно-ориентированный подход, встраиваемая система, «модель в контуре», «программа в контуре», «процессор в контуре», «аппаратное обеспечение в контуре», «super-twisting» алгоритм

Model-oriented design in the development of embedded software for control units in the automotive industry

“… íàñòîÿùåå âðåìÿ ðàçðàáîòêà ñèñòåì àâ-òîìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ (ÑÀÓ) ñëîaeíûìè äèíàìè÷åñêèìè îáúåêòàìè íåâîçìîaeíà áåç ðåøåíèÿ çàäà÷ ïî ìîäåëèðîâàíèþ, ïðîåêòèðîâàíèþ, òåñòèðîâàíèþ è ñîçäàíèþ ïðîòîòèïîâ [1,2].…”