FlexRay通信協(xié)議的模型檢查.pdf

1、目前,車載系統(tǒng)主要采用電子控制單元(ECUs)來實現(xiàn)X-by-wire技術。通過X-by-wire技術,使不能機械地被實現(xiàn)的功能或需求變?yōu)榭赡?。一般來說,在一個汽車系統(tǒng)中的ECU按照通信協(xié)議相互通信,通過一個或多個總線。由于通信協(xié)議極大地影響汽車系統(tǒng)的性能,協(xié)議能夠支持高傳輸速率和可靠性的要求。最近,FlexRay通信協(xié)議被視為實際標準的汽車通信協(xié)議。FlexRay通信協(xié)議支持高傳輸速率可達10Mbs,同時仍保持可靠性和容錯性。這些特性

2、使FlexRay特別適用于安全關鍵系統(tǒng)。另一方面,汽車系統(tǒng)的測試過程既費時又復雜的。在工業(yè)領域,應準備實現(xiàn)通信協(xié)議的設備需測試應用程序在ECUs上執(zhí)行,連接ECUs和協(xié)議控制設備,形成一個測試環(huán)境。從以前的測試的數(shù)據(jù)支持進行測試,專注于特定的節(jié)點或數(shù)據(jù)傳輸。由于更高的要求,導致復雜的功能,因此需要更多的ECU,并且測試過程中伴隨著大量的設備和高財務成本使測試變得更加困難。
　　本文提出了一個框架驗證FlexRay車載系統(tǒng)的設計模型

3、。該框架基于UPPAAL,它是一個時間自動機模型檢查器為時間相關的行為建模。通過該框架驗證設計模型,在設計階段開發(fā)人員用模型檢驗技術可以更好的機會發(fā)現(xiàn)缺陷。這樣做可以減少系統(tǒng)的開發(fā)的成本,同時提高應用程序的質量。類似于設備為基礎的測試,UPPAAL框架由一個FlexRay模型和應用模型組成。前者代表的FlexRay設備,后者代表的ECU執(zhí)行的應用程序。UPPAAL只提供了應用通道的同步方法,因此FlexRay模型和應用模型必須進行特殊處

4、理?；贔lexRay規(guī)格書,對其進行三步抽象最終建立FlexRay模型。FlexRay模型還提供了通信和訪問應用模型之間的參數(shù)和接口。應用模型只需要按照這些參數(shù)和接口,與FlexRay模型合作為車載系統(tǒng)的設計模型。為了評估框架,進行了如下實驗:(1)應用模型基本行為的測試是為了檢查FlexRay模型的有效性,(2)建立一個簡單的應用驗證系統(tǒng)的響應時間,通過使用觀測器模型進行測試(3)介紹了簡化的自適應巡航控制系統(tǒng),為了顯示了可行性通過