MathWorks基于模型设计从容应对嵌入式系统设计开发瓶颈

MathWorks基于模型设计理念从容应对嵌入式系统设计开发瓶颈

关键字： Model-Based Design  Embedded System  Matlab & Simulink 

嵌入式系统设计流程通常包括“算法开发->仿真设计->系统实现->验证与确认”等几个环节。但随着设计系统越来越复杂，尤其是验证与确认阶段需要更高的成本和更多的时间，很多情况下甚至比设计本身更复杂，工程师正面临着越来越多的挑战：比如开发的算法如何无缝扩展应用到系统开发中；系统仿真中，如何降低由于物理样机建立过程产生的误差对设计精确度的影响；如何在硬件平台上仿真设计的模型系统。

为了解决这些系统开发瓶颈，MathWorks公司提出了基于模型设计(Model-Based Design)的系统开发理念。其意义在于：用虚拟模型描述系统中相对应的每一部分的物理原型，并在一个软件环境中对整个系统进行仿真，以便及时做出设计改进。MathWorks公司研究员(Fellow)Jim Tung先生进一步解释说，基于模型设计就是要先将算法模型化、物理建模模型化，以及环境模型化，然后基于MATLAB与Simulink平台，在后续的设计中不断进行仿真，再用自动代码生成工具产生实际系统所需的软件代码。这种设计方法可以让工程师在设计初期即能运用实际可行的模型进行系统测试与仿真，实际上是将测试提前到了仿真阶段，力争尽早发现并解决问题；而且可以排除由于人工介入可能导致的错误；

正是基于这样的理念，MathWorks公司近日推出了嵌入式MATLAB。在典型的设计流程中，算法开发是在MATLAB平台上完成，并经手动转换为C程序代码去进行硬件级别仿真。但该转换过程耗时且易出错，因此，嵌入式MATLAB采用这种可直接从MATLAB转换到C程序代码的方式，直接调用RTW，从而保证了生成代码的效率和可靠性。再加上之前陆续推出的Simulink Design Verifier、PolySpace Tech、Link for Candence Incisive/ADI VisualDSP++ 等工具，MathWorks公司为用户提供了一套完整的市场解决方案。

当被问及关于未来科学计算技术发展趋势和挑战的问题时，Tung认为以下几方面将会是关注的重点：

* MATLAB平台需要支持越来越多的软件和开发工具，例如.net、.Java等等；

* 如何更高效的利用日益涌现的多核系统这一硬件平台；

* 随着模型变得越来越复杂，如何更方便、更高效快速的建立模型和仿真，并不断优化从设计到实现的流程和算法；

* 在验证和确认阶段，Simulink和形式化分析已经变的越来越流行。对测试工程师而言如何更方便的使用工具也许会是一个很大的挑战；

* 针对电子产品越来越多的采用处理器和FPGA架构，分布式设计概念有可能会是未来的发展方向；

F1: MathWorks公司为用户提供了一套完整的市场解决方案

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