MethoDES:
Methodologies and Tools for Developing Complex Real-Time Embedded Systems

Partners

- Centro Algotitmi (Universidade do Minho)

- Instituto Superior de Engenharia do Porto

- IDITE-Minho

- National Instruments

Resumo

O desenvolvimento metódico e sistemático de sistemas embebidos apresenta-se, nos dias de hoje, como uma disciplina muito importante para a economia dum país industrializado. Devido ao elevado nível de integração que actualmente está disponível, os sistemas embebidos tornaram-se muito complexos. Para lidar com esta crescente complexidade, são necessárias novas abordagens para o desenvolvimento de sistemas embebidos. Para que os sistemas sejam construídos correctamente, a tempo e dentro do orçamento, é imperioso usar métodos de programação visual, criar modelos multi-vista, adoptar técnicas de modelação orientada aos objectos e usar ferramentas que automaticamente geram código para implementar os sistemas.

Tomando em consideração estes tópicos, este projecto tem por objectivos apresentar uma metodologia e respectivas ferramentas de suporte para o desenvolvimento de sistemas embebidos tempo-real, que incluem as seguintes tarefas:

- Definição dum processo a 3 níveis para suportar o desenvolvimento de sistemas embebidos tempo-real.

- Definição de extensões tempo-real para a notação UML, a fim de captar os requisitos do utilizador.

- Definição de padrões de concepção arquitecturais para permitir uma abordagem CBD na reificação dos modelos funcionais do sistema.

- Integração de questões de tempo-real e de tolerância a faltas no escalonamento de processos e no protocolo de comunicação usado para implementar os sistemas.

- Desenvolvimento dum caso prático industrial para avaliar a metodologia e as ferramentas propostas.

Este projecto é uma continuação do projecto RES (PRAXIS/P/EEI/10155/1998), com especial ênfase nas áreas de CBD, tempo-real e tolerância a faltas. Pretende-se igualmente com este projecto promover as actividades de investigação de jovens doutorados.

Se o projecto for apoiado, uma nova abordagem para desenvolvimento de sistemas embebidos ficará disponível para parceiros industriais. Esta abordagem terá em conta que diferentes profissionais (engenheiros de software, engenheiros de hardware e engenheiros industriais) estão envolvidos na construção de sistemas de informação industriais (que inclui o tradicional MIS e os controladores embebidos nos equipamentos). A metodologia irá facilitar a construção de soluções através da proposta dum processo a 3 níveis, que promove, duma forma transparente, e a um dado nível, a utilização automática dos modelos e das tecnologias dos níveis inferiores.

Summary

The systematic development of real-time embedded systems is a very important discipline for the economy of an industrial country. Due to the high scale integration that is nowadays available, embedded systems are becoming quite complex. To cope with their ever-increasing complexity, new approaches to their development are essential. In order to build the right systems, in schedule and in budget, it is mandatory to use visual programming methods, to create multiple-view models, to adopt object-oriented techniques, and to use tools that automatically generate code for implementing the system. Taking into consideration these topics, the project aims the proposal of a methodology and respective tools for real-time embedded systems, which include the following tasks:

• Definition of a 3-level process to support the development of real-time embedded systems.
• Definition of real-time extensions for UML to capture the user's requirements.
• Definition of architectural design patterns to allow a Component Based Design (CBD) approach to reify the system's functional models.
• Integration of real-time and fault-tolerance issues in the process scheduling and in the communication protocol used to implement the systems.
• Development of an industrial case study to evaluate the proposed development methodology and tools.

If the project is sponsored a new approach to develop embedded systems will be available to industrial partners. This new approach takes into account that different professionals (software engineers, hardware engineers, industrial engineers) are involved in the construction of an industrial information system (which includes the traditional MIS and the embedded controllers). The methodology will ease the construction of the solutions by proposing a design process that is divided in 3 layers, which transparently promotes, at a specific level, the automatic utilization of the models and the technologies from the lower levels.

This proposal and another proposal submitted to this PRAXIS call (MOSES) are both supposed to continue, in a complementary way between them, the RES project (PRAXIS/P/EEI/10155/1998). The METHODES project is especially oriented to the areas of CBD, real-time, and fault-tolerance in the design of complex real-time embedded systems. It also aims to promote the research activities of young researchers.

Bibliographic References:

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Last Modified: 28 Feb 2001, 15:22