[发明专利]一种基于本体论可重构的嵌入式系统设计方法及系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及计算机与微电子技术领域，具体地说，是一种基于本体论可重构的嵌入式系统设计方法及系统。

【背景技术】

在嵌入式系统开发领域，传统的设计方法设计者主要考虑只要系统实现某个特定的功能就可以，对同一个设计目的可能会产生多种设计方案。不同的设计方案实现多需要经过硬件系统设计，软件设计，调试，这几个阶段。设计方案功能固定，通用性差，难以满足不同层次，不断变化的用户需求。测控系统设计针对具体用户，配置各异，而且如果系统需要升级，更新换代，则有可能又要重新选择芯片，重新设计法案，进行很多重复的工作。很显然，这种设计方法的缺点是：无法实现知识的重用，开发周期长，浪费时间。随着嵌入式技术的不断发展与完善，现在的嵌入式系统设计已经不再像早期那样，只要完成某个特定的功能就可以。越来越多的可选择SOC芯片的出现和对系统性能稳定性、可靠性越来越高的要求，决定了嵌入式系统设计方法日益的规范和标准。设计人员在设计的过程中主要的压力已经不再是实现某个特殊的功能，而是如何快速有效地实现整个系统，并且使得这个系统的设计尽可能满足产品生命周期要求。

本发明利用本体开发出嵌入式系统设计领域的一套知识系统，解决传统设计方法知识不能重用的难题。这套知识系统是通过将嵌入式系统设计领域中比较成熟的设计方案、实例、以及设计经验等以数据库的形式导入到其中，然后来开发目标嵌入式系统。这种设计方法实现了知识的共享与重用，并能快速有效的实现目标系统的开发。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于本体论可重构的嵌入式系统设计方法及系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于本体论可重构的嵌入式系统设计方法，具体步骤为：

步骤一：建立嵌入式系统设计的数据库

数据库的建立是用mysql来实现的，包括硬件数据库和软件数据库，软硬件数据库均包括通用模块和设计实例；通用模块包括如下几类，系统芯片模块，键盘输入模块，液晶显示模块，存储模块，通信模块，模数转换，数模转换模块，打印机模块等；在建立硬件数据库时，通过获取上述模块的设计原理图来建立；在建立软件数据库时，通过获取软件模块源程序，包括以点c结尾的源程序和以点h结尾的头文件来建立；数据库的另一项内容是设计实例，设计实例是由传统设计方法所设计的，被验证是可行的设计案例，通过提取设计实例的软硬件设计方案，来建立设计实例的软硬件数据库；

步骤二：建立嵌入式系统设计实例本体模型

该本体的建立涉及嵌入式系统设计领域的设计知识与经验；嵌入式系统设计包括系统的硬件设计和软件设计，相应地，建立出系统硬件设计本体和软件设计本体；所述硬件设计本体的建立是在步骤一硬件设计数据库的基础上，通过对数据库中的硬件模块原理图与设计实例进行语义标注，生成可读的格式，即OWL格式，在本体构建平台protégé中建立本体，并用本体描述语言OWL语言来描述；同理，所述软件设计本体是在步骤一软件设计数据库的基础上，通过对数据库中的相应源程序以及头文件代码进行语义标注，生成可读的OWL格式，在protégé平台中构建本体，用OWL语言进行描述；

步骤三：开发可重构的嵌入式知识系统

在Eclipse平台上，将上述数据库，本体模型，推理机racer进行整合，通过jena提供应用程序接口API，然后通过java编程，实现并开发出基于本体可重构的嵌入式知识系统；

步骤四：生成设计方案

根据用户需求，通过步骤三所建立的本体知识系统，然后按照问题求解或案例推理、过程推理推理机制得到开发系统的设计方案；包括系统软件设计方案和系统硬件设计方案；硬件设计方案是系统硬件上的设计，即系统硬件模块组成；软件设计方案是系统软件的设计，即系统组成模块的软件驱动，头文件等；

步骤五：系统二次开发