优化镶嵌式机器系统原型以及设计方法论摘要:我们已经设计出了一个电子机器工具，受控于一个分散的，基于CAN总线的镶嵌式计算机系统，该工具提供了许多特性例如：安全的手动操控或者自动操控，路线规划。这些机能包括控制，图像和实际限制下执行的型号过程计算法则。为了提供一个安全的软件设计以及降低这种复杂系统的进程周期，我们使用了一种称为A3的方法（AlgorithmArchitectureAdequation）。它基于图像和部分规律去模型化计算法则，分散的结构（与网络连接的微处理器，专用集成电路）和完成结构上的运算法则。这种方法基于启蒙教育，致力于寻找出最好的方式，满足实际限制和最小化硬件资源。这使得自动产生了专门的，有死锁自由通信支持的人员。内容：这种微处理器的能力随着电子成分的微小化程度的增加而增加，使得电脑控制的系统的能力越来越大。大量的运用这种技术，机器可以自然的利用这种进化。因此，设计者致力于设计出更加精致的系统去完成新的复杂任务。这种机制的整合会提升软件和硬件的复杂程度。的确，建造高性能系统的第一部就是更好的考察机器的环境。结果显示这些系统包含精密设备，例如摄像机，太阳能，磁能或者超声速的传感器。除了这些外接受传感器，机器必须含有一些预先接受传感器以便了解它们的内部状态，确保推动器控制循环的反馈。它们可以和加速光学译码器，加速计或者应变计一样，彼此不相同。为了有效地操控这些不同的设备，电脑必须进行许多低级进程，从传感器中摘取重要信息，在加速计上采取低级控制。这些性能包含了许多计算（比如摄像机中的图像进程）以及高输入速率（加速的译码器位置衍生或电机低级控制……）。另一方面，为了确保机器安全自动的运转，对于实施管制规律，状态机器，数据融合，做出决定，策划，神经元网络，系统专家和数据库来说，高级进程是必须的。最后，机器通过一个图像用户界面与用户进行交流。这些镶嵌式的机器系统是反应的系统。它们必须吻合许多实际限制：机器必须对外界的出发计算刺激做出反应以便于在有限的时间了产生输出反应。为了满足这些实际限制（有限的反应时间和高的输入速率），以及考虑到这些分散的自然资源（传感器/加速计，计算器，记忆器）与这些机器系统一致，需要高性能的，不同的分散的计算机系统。在CISC和RISC微处理器进行高性能任务的时候，专门的成分用来有效的进行信号和图形的处理和设备控制，比如ASIC，数字信号和微控制器。在不同的网路上完成这些分散的应用，同时也要矫正所有的这些限制，是很困难的，而且一般产生的复杂程序难以检验和矫正。这就解释了新高性能机器研究软件工具的成功。他们一般提供了一个图像的界面，帮助用户定位和检验应用程序以及激发机器运作。然后，自动产生密码。在这些工具上做出了一个重要的作用以便使这些专业化更简单以及保证这些产生的密码是一致的。这些产生的密码一般基于传统的实际多线程高管，例如在集中结构的VME上运行的VXWORKS，OS9等。凭此，用户可以快速的设计安全的复杂应用程序，但是这些工具没有考虑到在一些镶嵌式应用程序中遇到的分散的结构以及花费限制。为了解决这些问题，我们在这里提出一种新的方法以及相关工具。它有高级的验证系统，安全的程序，自动的分离以及产生完善的密码同时以最短的周期最小化结构资源。A3方法:A3方法名叫AlgorithmArchitectureAdequation。这种方法的目标在于最优的完成一种结构运算规则应用程序，同时满足各种限制。Adequation来自法语，意思是有效的搭配。需要注意的是它不同于英文中的adequacy，意思为完全的搭配。A3基于图像模型，展示了运算法则的潜在相似性和多成分的有效相似性。这种措施是由图像传输形成的。运算法则的规则和检验：典型的运算规则例如Turing，定义了执行有限的序列总数，多有限集，在这里扩展到了部分的序列。但是这种部分序列不同于我们从Hoare’sCommunicatingSequentialProcessesapproach得到的序列。这种运算法则被一个调整好的数据流所模型化，也就是一个呈现不定重复模型的折叠附属图像。这种附属图像描述了操作中数据依赖的关系。数据依赖性准确的说是指数据从一个产生操作传输到一个消耗操作。这包括了操作执行的一个部分序列，称为潜在相似。潜在意味着这种类似只能应用于相似的硬件资源有效的情况下。依赖图像的图像模型执行，发生在外来输入被没有预先处理的操作器接受的时候。输出作用被没有后续处理的操作器送到环境中。而且附属图像必须整理，也就是不能任何一个让部分图像被单独执行。具有2个输入和1个输出的具体调节顶点，在它们的布尔型调整输入传送的错误数据时候，是不会产生数据的。在这种情况下，通过传输，所有的这些顶点都不能被执行。否则，当2个输入都进行