[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

摘要

本发明涉及一种基于本体论可重构的嵌入式系统设计方法及系统，其具体步骤为：所述的设计方法包括针对嵌入式系统领域而设计的基于本体的知识系统和为嵌入式系统设计而专门开发的嵌入式开发平台共同构成。本发明的优点：大大缩短设计周期，实现设计知识的重用，解决传统设计方法所带来的设计周期长，设计知识无法重用等问题；开发基于本体的嵌入式知识系统，该知识系统的建立是在本体论的基础上建立的；知识系统具备更新与自学习的特性，知识系统在开发的过程中加入了数据采集模块，能够采集web网站上的最新信息；嵌入式系统平台的开发是在知识系统的指导下来开发的，根据设计目的，由知识系统生成设计方案，然后具体细节设计上，再由人工设计来完善系统。

主权项

一种基于本体论可重构的嵌入式系统设计方法，其特征在于，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；通用模块为系统芯片模块，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；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；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；步骤五：系统二次开发在上述生成的设计方案的基础上，按照设计方案的内容实现目标嵌入式系统并对嵌入式系统进行二次开发，使其完善，可靠；包含下面两个方面的内容，一是系统软件的重构开发；另一方面则是系统硬件的可重构开发；作为系统软件的可重构开发，根据系统功能的要求，划分为相关的任务，在基于实时操作系统的嵌入式系统中来开发，任务可划分为与MCU相关的任务和与MCU无关的任务；与MCU相关的任务需要开发人员根据MCU的具体要求进行配置；而与MCU无关的任务，则通过第四步由本体知识系统映射到相应的代码组件生成的设计方案来完成，将生成的软件代码人工进行二次开发，对相关部分做出必要修改，生成最终目标嵌入式系统代码；作为系统硬件的可重构开发，则根据所设计产品的硬件功能模块，通过第四步本体知识系统映射为相应的硬件组件模块生成的设计方案完成，载入到PCB设计环境Protel，对原理图和PCB经行二次开发，开发出相应的硬件PCB；步骤六：完成最终系统通过使用嵌入式系统所特有的编程开发工具即仿真器，将步骤五生成的软件代码编程下载到目标嵌入式系统，使嵌入式系统满足客户需求。