培训对象:嵌入式系统工程师、汽车电子/航空航天/工业控制领域研发人员、需要从系统级视角建模嵌入式实时系统的技术人员。
培训目标:
掌握SysML-RT对SysML的实时扩展,理解时间、资源、调度等实时属性在系统模型中的表达。
能够使用SysML-RT构建嵌入式系统的需求模型、结构模型与行为模型,并嵌入实时约束。
掌握模型驱动的嵌入式系统开发方法,实现从系统模型到软硬件实现的平滑过渡。
培训内容介绍:
嵌入式实时系统挑战:分析嵌入式实时系统的核心挑战(资源受限、时间确定性、功耗约束、可靠性要求)。
SysML-RT扩展机制:了解SysML-RT对SysML的扩展,包括实时构造型、时间标记值、调度分析注解。
实时需求建模:使用需求图定义系统的实时需求(响应时间、截止时间、吞吐量、抖动),建立需求标识与追溯。
资源建模:定义处理器、内存、通信总线、传感器、执行器等资源模型,指定资源的容量与调度策略。
任务与调度建模:使用块定义图定义周期性任务、偶发任务,指定任务的优先级、周期、执行时间、截止时间。
时间约束表达:在序列图、状态图中添加时间约束(duration、deadline),表达实时交互的时间要求。
调度分析:使用参数图表达调度分析方程(速率单调分析、最早截止时间优先),计算任务集的可调度性。
软硬件分配:使用分配关系将任务分配到处理器核,将数据对象分配到内存区域,表达软硬件映射关系。
通信建模:使用内部块图定义任务间的通信通道(共享内存、消息队列、信号量),表达通信协议与数据流。
实时行为建模:使用状态机图表达任务的状态行为,包含时间事件、超时转换、中断响应等实时元素。
性能分析:进行端到端延迟分析、吞吐量分析、资源利用率分析,识别性能瓶颈。
综合案例实战:以汽车电子控制系统或无人机飞控系统为例,完成从实时需求、任务建模到调度分析的全流程。