Trabalho de Conclusão de Curso

Documento

Autoria

Hernandes, Guilherme Dedecca

Unidade da USP

Data de Apresentação

Orientador

Rodrigues, Evandro Luis Linhari

Banca

Vieira, Marcelo Andrade da Costa
Oliveira Junior, Azauri Albano de
Paiva, Maria Stela Veludo de

Título em Português

Avaliação do uso de model based design e geração automática de código seguindo a norma do-178b

Palavras-chave em Português

Model Based Design
Geração automática de código
DO-178B
Software Embarcado
Simulink
Real-Time Workshop Embedded Coder
Aeronaves
Aeronáutica - legislação
Softwares
Ciclo de vida
Sistemas embutidos
Vibrações

Resumo em Português

A utilização do conceito de Model-Based Design (MBD) no desenvolvimento de software embarcado em sistemas aviônicos está tornando-se cada vez mais comum, assim como a geração automática de código a partir dos modelos, devido aos ganhos em tempo e qualidade que estas práticas proporcionam. Aeronaves precisam ser certificadas pelos órgãos regulamentadores para que possam ser utilizadas legalmente. Sistemas aeronáuticos que utilizam software embarcado para realizar suas funções precisam mostrar que o software é seguro o bastante, cumprindo com as regulamentações. A norma DO-178B é um documento que provê orientação para o desenvolvimento de software embarcado em sistemas aeronáuticos civis, que realizem suas funções pretendidas com um nível de confiabilidade em relação à segurança, que atendam aos requisitos de aeronavegabilidade. Porém a norma não aborda a utilização de MBD, o que torna difícil o cumprimento dos objetivos da mesma utilizando MBD. Este trabalho apresenta a avaliação do uso do conceito de Model- Based Design e a geração automática de código seguindo a norma DO-178B para um software nível A. A avaliação se concentra em estimar o esforço despendido no desenvolvimento, e na verificação da adequação dos métodos e ferramentas à norma. Para isto, foi desenvolvido um sistema simples, buscando cumprir todos os objetivos da DO-178B para um software nível A. A ferramenta de modelagem utilizada foi o Simulink®, e para a geração automática de código a partir dos modelos, utilizou-se o Real-Time Workshop Embedded Coder®, ambos da MathWorks, Inc. A constatação do cumprimento dos objetivos da norma não foi trivial, devido à utilização de modelos. O uso de MBD facilitou o desenvolvimento e a verificação do software nas fases iniciais do projeto, reduzindo a necessidade de re-trabalho e re-verificação. A geração automática de código diminuiu significantemente o esforço de codificação. O código gerado automaticamente mostrou-se próximo de atender às necessidades da norma, sendo necessárias pequenas modificações.

Palavras-chave em Inglês

Model based design
Automatic code generation
DO-178B
Embedded software
Simulink
Real-Time Workshop Embedded Coder

Resumo em Inglês

The use of Model-Based Design (MBD) and automatic code generation from the models in the development of embedded software in avionics systems is becoming more common, given the advantages that this practices present in relation to savings in time and cost. Airplanes need certification from the regulatory agencies to be operated legally. Avionic systems that use software to perform its functions must show that the software is safe and conforms to the regulations. The standard DO-178B provides guidance for the development of embedded software in civil avionics systems, and guarantees that the software performs its intended functionality with a level of confidence in relation to safety that conforms to the airworthiness requirements. The standard doesn’t provide specific guidance about the use o MBD, what makes compliance with the objectives of the standard difficult. This study presents the evaluation of the use of MBD and automatic code generation following the guidelines of the standard DO-178B for level A software. The study focuses in estimating the effort needed in the development of the software, and the verification of the compliance of the methods and tools with the standard. As a means to perform this study, a simple system was designed, trying to satisfy all objectives presented in the standards for software level A. Simulink was used as the modeling tool and Real-Time Embedded Coder was used to generate code automatically from the Simulink models, both tools are provided by MathWorks, Inc. The standard doesn’t present guidelines specific to the use o MBD, which made the compliance with the objectives difficult and polemic. The use of MBD facilitated the development and verification throughout the software life cycle, especially in the initial phases of the development, possibly reducing the effort of rework and reverification. The automatic code generation reduced significantly the effort of coding, but the generated code needs some modifications to comply with the objectives of the standard.

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Data de Publicação

2010-05-11

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