嵌入式開發之基於模型的設計思想


基於模型設計思想簡介

基於模型設計是一種流程,廣泛的適用於汽車控制器開發、通信行業和半導體行業,較之傳統軟件開發流程而言,開發者能夠更快捷、更高效地進行開發。簡單來說,基於模型的設計就是根據軟件的功能需求作為依據搭建模型,搭建的模型本身就是一個可執行的規格書,輸入數據運行模型就可以得到模型的運行結果。模型仿真完畢,如果運行結果符合功能需求時,開發人員可以進行配置自動的生成代碼。當軟件的功能需求變更時,開發人員只需要修改優化模型進行對設計的修繕,重新生成代碼即可。基於模型的設計重點在模型的設計,功能的實現與否在於搭建的模型中邏輯、算法的正常性,代碼僅僅是根據模型邏輯生成的產物。

下面進行兩者嵌入式軟件開發流程的對比:

傳統的嵌入式軟件開發流程

傳統嵌入式軟件開發過程同基於模型設計一樣,首先也是根據項目功能需求將功能整體進行划分成不同的實現模塊、設計軟件開發框架,再將某一功能模塊分配給相應的軟件工程師編碼實現。所有功能塊的代碼編寫完成后集成在一起,通過編譯器編譯成機器指令,最終燒寫在控制板上運行驗證。

開發過程主要可以分為以下4個步驟:

基於模型的嵌入式軟件開發流程

基於模型的嵌入式軟件開發也是依據項目的功能需求將整個功能划分成不同的子功能模塊,每個子功能模塊分配給不同的策略設計人員。策略設計人員根據功能需求建立模型,模型搭建完成后導入輸入數據進行仿真,仿真驗證完成后生成相關的代碼。最后,將設計好的所有的功能子模塊生成代碼集成在一起編譯成機器指令,燒寫到硬件板上進行驗證。

開發過程主要可以分為以下5個步驟:

兩者優缺點

優點:基於模型的開發流程依據需求搭建模型,模型的搭建可視化,建模通過拖拽邏輯控件、連線一步步完成,容易上手;自動生成代碼技術同時可以讓設計人員不用考慮繁瑣的編碼,只需要專心考慮算法的實現。基於模型設計可以進行前期模型設計的仿真驗證,這樣大大的減少了板載驗證出錯的機率,大大提升了開發效率。后期功能維護、錯誤修改時比較方便,維護時不像手寫代碼那樣需要去閱讀代碼更改代碼,相反只需要去更改模型功能,然后自動的生成代碼,這點在大的嵌入式項目開發時特別的占用優勢。

缺點:基於模型的開發流程生成的代碼不如手寫代碼運行效率那么的高效、可閱讀性強;一般MBD設計流程在控制領域使用較多,不適應所有的嵌入式產品開發,且使用建模工具的軟件版權比較貴


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