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基于增广着色Petri网的嵌入式系统建模方法研究

作　者: 唐涛
导　师: 李兵
学　校: 西华大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 嵌入式系统建模方法增广着色Petri网模型仿真 VerilogHDL
分类号: TP301.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

近些年来，人们对于嵌入式系统的应用需求不断增长，使得嵌入式系统的复杂性不断增加，规模不断增大，系统的不确定性越发明显，这些原因都给开发人员带来了新的挑战。传统的嵌入式系统设计方法已经无法满足现阶段的设计要求，利用高层建模方法对系统进行分析，然后在此基础上进行后期设计成为了嵌入式系统研究的热点。Petri网特别适合描述系统顺序、并发、冲突以及同步等现象。作为一种系统的描述工具，Petri网不仅可以刻画系统的静态结构，而且可以分析系统的动态行为。Petri网既有直观的图形表示，又有深刻的数学内涵和基础，可以利用许多数学的方法对模型验证，所以，Petri网是形式化大型系统开发的有效工具之一。本文对几种类型的系统建模方法进行了分析和比较，结合嵌入式系统建模的特点，分析了每种方法的优点和缺点，指出了Petri网在嵌入式系统建模中的优势。在一般Petri网的基础上研究了一种适合嵌入式系统建模的扩展Petri网——增广着色Petri网，在该方法的基础上讨论了一般嵌入式系统的设计流程。然后研究了扩展Petri网的模型验证方法，讨论了一种基于硬件逻辑电路的仿真分析方法。最后以一个交通信号控制系统为实例进行了建模，并对仿真结果进行了具体的分析，证明了这种方法的可行性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
1 绪论  8-12
  1.1 研究目的及意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-11
    1.2.1 嵌入式系统发展历史  9-10
    1.2.2 嵌入式系统建模的发展及现状  10-11
  1.3 论文的组织  11-12
2 嵌入式系统设计方法  12-24
  2.1 嵌入式系统基本概念  12-14
    2.1.1 嵌入式系统的定义  12
    2.1.2 嵌入式系统的特点  12-13
    2.1.3 典型嵌入式系统的基本组成  13-14
  2.2 嵌入式系统设计方法  14-17
  2.3 系统建模的常用方法  17-23
  2.4 小结  23-24
3 Petri 网的基本理论  24-33
  3.1 Petri 网的背景介绍  24-25
  3.2 基本 Petri 网理论  25-28
    3.2.1 基本 Petri 定义  25-26
    3.2.2 基本 Petri 网的性质  26-27
    3.2.3 一般 Petri 网的图形表示  27-28
  3.3 一些扩展的 Petri 网  28-30
    3.3.1 着色 Petri 网  28-29
    3.3.2 增广 Petri 网  29-30
  3.4 增广着色 Petri 网理论  30-32
    3.4.1 增广着色 Petri 网的数学描述  30
    3.4.2 图形表示  30-31
    3.4.3 变迁规则  31-32
  3.5 小结  32-33
4 基于增广着色 Petri 网的嵌入式系统设计方法研究  33-42
  4.1 嵌入式系统设计流程  33
  4.2 基于增广着色 Petri 网的建模方法  33-35
    4.2.1 划分模块  34
    4.2.2 单个模块的模型建立  34-35
    4.2.3 模块的组合  35
  4.3 模型的仿真与验证  35-41
    4.3.1 基于硬件描述语言 Verilog 的仿真分析方法  35-36
    4.3.2 一般 Petri 网的电路模拟  36-38
    4.3.3 增广着色 Petri 网的硬件实现  38-41
  4.4 小结  41-42
5 应用系统举例  42-50
  5.1 交通控制系统介绍  42-43
    5.1.1 背景介绍  42
    5.1.2 交通仿真技术  42-43
  5.2 固定相位下车辆在平面交叉口运行的 Petri 网建模  43-46
  5.3 交通控制模型的仿真分析  46-49
  5.4 系统模型评价  49
  5.5 小结  49-50
6 总结及展望  50-51
参考文献  51-54
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  54-55
致谢  55-56

基于增广着色Petri网的嵌入式系统建模方法研究

内容摘要

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