Recomendados
Más contenido relacionado
Similar a Hilを使った形式リアルタイム検証
Similar a Hilを使った形式リアルタイム検証 (20)
Último
Último (11)
Hilを使った形式リアルタイム検証
- 1. HHIILL((HHaarrddwwaarree iinn tthhee lloooopp)) を使った形式リアルタイム検証 vv22 藤倉俊幸 dSPACE Japan 2013,11,30
- 2. はじめに 現状の開発スタイルに形式手法を適用すると何 度もモデル化と検証を繰り返すことになり効率的 でない。しかも、最期はハンドライティングコー ドや未検証モジュール((RRTTOOSS等))とリンクすること になり検証結果が保証されるのか疑わしい。 そこで、MMBBDD((MMooddeell BBaasseedd DDeevveellooppmmeenntt))におけ る検証の考え方を導入�して環境側に形式手法を適 用することを検討した。 チャタリング対策モジュールについて、XXMMOOSSを 利用して実験してみた。 2
- 3. モデルベース開発の種類 証明可能モデル 形式検証が可能 CCSSPPモデル,, PPrroommeellaa,, SSMMVV,, UUPPPPAAAALL,, ...... BB--MMeetthhoodd,, ...... CCooqq,, … 実行可能モデル シミュレーションによる検証が可能 VVDDMM,, … MMooddeelliiccaa,, MMaatthheemmaattiiccaa,, ...... SSiimmuulliinnkk,, … MBD 概念記述モデル 人間が読むモデル 「安全とは何か」の様な概念を記述する UUMMLL,, SSyyssMMLL MDD 3
- 5. カップラーメンタイマ仕様 概要 1. タイマを起動してから、設定した時間が経過したことを知らせる! 2. 設定時間は30秒刻みで設定できる! ! I/O仕様 (スイッチとLEDの使い方)! 1. LED1 ! : 電源がONであること（プログラムが動いていること）を表示! 2. LED2! : SW8が押されたことを表示! 3. LED4 ! : タイマが動いていることを表示! 4. SW1 ! : タイマを起動・停止! 5. SW8 ! : 設定時間を30秒延長! ! 外部仕様 1. 電源がONの間（プログラムが動いている間）、LED1の点灯・消灯を1秒間隔で繰り返す! 2. SW1がONになると設定時間を30秒にして、タイマを起動する! 3. SW1がOFFになると、タイマを停止する! 4. タイマが動いている間にSW8がONになると、ONの間LED2を点灯させ、設定時間を30秒延長する! 5. タイマが動いている間は、10秒間隔で、LED4を2回点滅させる．LED4の2回点滅は、点灯・消灯を0.25 秒間隔で2回繰り返すことで行う! 6. 設定時間が経過すると、LED4を15秒間点滅させた後、消灯する．LED4の点滅は、点灯・消灯を0.25秒 間隔で繰り返すことで行う 5
- 7. 素命題とアクション//状態の対応付け ID p2 p6 素命題 LED2が点灯 SW8がON 状態の始まり 真にするaction led2.on sw8.on 状態の終わり 偽にするaction led2.off sw8.off 状態名 Led2On SW8On 命題論理レベル形式化 Spec07 LED2でSW8が押されたことを表示 p6⇔p2 action sw8.on sw8.off led2.on led2.off 意味 UserがSW8を押す UserがSW8を離す システムがLED2を点灯する システムがLED2を消灯する buttons buttons led2 <: led2 <: XMOS表現 when pinseq(0b1101):> void when pinseq(0xf):> void LED2On LED2Off fflluueenntt命題として定義する fluent Led2On = < led2.on, led2.off > initially 0 fluent SW8On = < sw8.on, sw8.off > initially 0 7
- 8. SSppeecc0077 振る舞い導出の流れ 命題論理の範囲で因果関係を導入�しやすい形に変形 (SW8On ⇔ Led2On) ⇔ (SW8On ⇒ Led2On) ∧ (¬SW8On ⇒ ¬Led2On) XX オペレータ SW8On ⇒ X Led2On SSWW88 oonnになったらLLEEDD22 oonn ¬SW8On ⇒ X ¬Led2On SSWW88 ooffff になったらLLEEDD22 ooffff 状態マシンが生成される ので、それを振る舞い仕 様とする。 8
- 10. 実装までの流れ FM3用形式モデル作成 システム全体の形式モデル! (統合設計モデル) CupRamenTimer_ 基本動作 add30, expire, getT, getT250, {led1, led2}.{off, on}, led4.{off, on, stop}, setT1000, setT250, sw1.on, sw8.{off, on},wait1000, wait250, wait9000 LEDドライバ 基本動作 led2.{off, on}, led4.{off, on, stop} FM3_モデル アーキテクチャ分割・検証 各コンポーネント振る舞いモデル 各コンポーネント仕様作成・検証 SWドライバ 基本動作 sw1.{off, on}, sw8.{off, on} 各コンポーネント仕様 実装 FM3用アーキテクチャ FM3用カップラーメンタイマ実行形式 10
- 12. MMBBDDにおけるモデルの使い方 システム設計 制御 設計 モデル MBD: Model Based Development RCP: Rapid Control Prototype ACG: Automatic Code Generation HIL: Hardware In the Loop 適合 & 計測 実ECU モデル RCP HIL 実ECU モデル 実機 モデル 実機 ACG 量産コード生成 モデル 量産ソフトウェア 12 © Copyright 2013 by dSPACE
- 14. HHIILL検証の考え方 コントローラ C0 プラント P0 C1 プラント P0 C2 プラント P0 C0 = P0 C1 = P0 C2 = P0 ! ∴ C0 = C1 = C2 Back to back test 14
- 15. HHIILLの構成 実環境 HILシミュレーション環境 HHIILLシステムにはプラントモデ ルとその実行部分とII//OOシミュ レーションが含まれる 15 © Copyright 2013 by dSPACE
- 17. HHIILLの考え方の導入� 要求リスト ｒｅｑ０１ ｒｅｑ０２ ．．． 検証済み ．．． ハンドライティング 要求モデル ．．． コントローラモデル ポーリングARM 設計モデル 割込ARM 設計モデル RTOS/H8 設計モデル 実装 実装 実装 back to back testing プラントモデル XMOS モデルドライバ 実装 17
- 19. チャタリング対策モデルと そのコントローラ void SWCheck(void) { static int st = 1; off low low on ! high SWCheck2 0 1 high 2 3 4 high low 5 low high offは初期化で実施済みなので状態1から開始する 状態1でlowであれば状態2に遷移する。highなら何もしない。 状態2で再度lowであればonにセットして状態4に遷移する。 highなら状態1に戻る。 switch (st) { case 1: if (LOW1) st = 2; break; case 2: if (LOW1) { swon = 1; st = 4; } else st = 1; break; case 4: if (HIGH1) { st = 5; } break; case 5: if (HIGH1) { swon = 0; st = 1; } else st = 4; break; } return; } 19
- 20. SSWWCChheecckk22のテキスト形式と テスト方法 プラントモデルの振るまい 状態11からスタートして状態マシン上をランダムウォー クしながらllooww,, hhiigghh,, oonn,, ooffff関数を呼び出す。llooww,, hhiigghhは電 圧レベルの出力、oonnはLLEEDD22に対する電圧レベルをモニタ してoonnになるまで待つ。ooffffはLLEEDD22の電圧レベルがooffffに なるまで待つ。oonn//ooffffを検出できない場合はエラーとする。 プラント void SWCheck(void) { static int st = 1; switch (st) { case 1: if (LOW1) st = 2; break; case 2: if (LOW1) { swon = 1; st = 4; } else st = 1; break; case 4: if (HIGH1) { st = 5; } break; case 5: if (HIGH1) { swon = 0; st = 1; } else st = 4; break; } return; } ドライバ high/low (1,high,1) (2,low,3) low on/off on off (0,off,1) (1,low,2) high ! 遷移データ (2,high,1) インタプリタ (3,on,4) (4,low,4) (4,high,5) 遷移アルゴリズム (5,low,4) (5,high,0) 20
- 25. Thank you !