基于Petri網(wǎng)的嵌入式系統(tǒng)建模與驗證研究.pdf

1、隨著嵌入式系統(tǒng)在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，嵌入式系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜。在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中采用模型的方法，有利于確保系統(tǒng)的正確性，縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)費用。本文以Perti網(wǎng)為建模工具，對嵌入式系統(tǒng)的建模和分析驗證進行了一些研究。
　　 嵌入式系統(tǒng)具有實時性、并發(fā)性等特點，并要求高可靠性和正確性。為了設(shè)計具有這樣特點的系統(tǒng)，設(shè)計過程必須基于一個形式化描述，以捕獲嵌入式系統(tǒng)的這些特點。Petri網(wǎng)對這類系統(tǒng)是一個很好的描述方法：可以表示并

2、行和連續(xù)活動，并且很容易捕捉不確定性行為。但傳統(tǒng)的Petri網(wǎng)缺乏時間概念和數(shù)據(jù)表達力，不能很好的描述嵌入式系統(tǒng)的實時性要求和數(shù)據(jù)流。針對傳統(tǒng)Petri網(wǎng)的這些缺點，本文提出基于PRES+的嵌入式系統(tǒng)的建模與分析驗證研究。
　　 首先，介紹嵌入式系統(tǒng)的一個形式化計算模型PRES+，可以描述嵌入式系統(tǒng)的一些重要特征，其中，托肯攜帶數(shù)據(jù)信息，變遷執(zhí)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，時間通過與變遷相連的活動期限來捕獲。同時，引入PRES+模型的分層機制和

3、組合修改操作。分層機制使模型能夠有條理的構(gòu)建，由簡單的單元組件構(gòu)成，使得設(shè)計師在每個描述級上都可以很容易理解；組合修改操作，通過增加或減少模塊來改變其功能或狀態(tài)，從而以最小的影響，實現(xiàn)了網(wǎng)模型的修改，并有效保存了系統(tǒng)的性質(zhì)，使系統(tǒng)在修改后不需要再重新驗證其性質(zhì)。
　　 其次，介紹了系統(tǒng)模型的分析與驗證，對基于PRES+建模的嵌入式系統(tǒng)，分別提出兩種方法，對它進行分析驗證。第一種為形式化驗證方法，利用模型檢測來驗證系統(tǒng)的一些性質(zhì)，