MATLAB y Simulink para verificación, validación y pruebas

Verificación y validación de sistemas embebidos mediante el diseño basado en modelos

Los equipos de ingeniería utilizan el diseño basado en modelos con MATLAB® y Simulink® para diseñar sistemas embebidos complejos y generar código C, C++ y HDL de calidad de producción. Las herramientas de MathWorks utilizan pruebas de simulación y análisis estáticos formales basados en métodos para complementar el diseño basado en modelos con rigor y automatización para encontrar los errores antes y conseguir una mayor calidad.

Con MATLAB y Simulink podrá:

  • Determinar los requisitos de arquitectura, diseño, pruebas y código
  • Demostrar que su diseño cumple los requisitos y está libre de errores críticos de ejecución
  • Comprobar el cumplimiento y medir la calidad de los modelos y el código
  • Generar casos de prueba automáticamente para aumentar la cobertura de las pruebas
  • Producir informes y elementos necesarios para la certificación en relación con estándares (como DO-178 y ISO 26262)

"En comparación con nuestra experiencia anterior con la codificación manual, el diseño basado en modelos nos permitió reducir los costes de mano de obra en un 30%, reducir los costes de las pruebas en un 20% y aumentar la productividad en más de un 30%. Completamos el desarrollo de ECU antes de lo previsto y a la vez establecimos nuestro propio equipo de desarrollo de software."

Daming Li, Weichai Power

Uso de MATLAB y Simulink para verificación y validación

Verificación de requisitos

Los requisitos informales de texto que pueden estar almacenados en documentos, hojas de cálculo o herramientas de gestión de requisitos, como IBM® Rational® DOORS®, inician el proceso de desarrollo. Simulink Requirements™ permite ver, crear y gestionar requisitos junto con la arquitectura, los diseños, el código generado y los elementos de prueba. Es posible crear un subproceso digital desde los requisitos al diseño en System Composer™, Simulink, Stateflow® o pruebas de MATLAB en Simulink Test™. Con esta trazabilidad, se pueden identificar las deficiencias de implementación o de pruebas y comprender rápidamente el impacto de un cambio en el diseño o las pruebas. Los requisitos de las herramientas de terceros se pueden ver, sincronizar y gestionar para establecer la trazabilidad con otras herramientas en su proceso de desarrollo.

Las evaluaciones temporales en Simulink Test permiten verificar los requisitos de texto especificando evaluaciones con semántica precisa en un formato de lenguaje natural que se puede evaluar y depurar.


Conformidad con los estándares de certificación

Automatice la verificación de los modelos y el código de acuerdo con estándares como DO-178, ISO 26262, IEC 61508, IEC 62304 y las directrices de estilo de MathWorks Automotive Advisory Board (MAAB). Simulink Check™ proporciona comprobaciones y métricas reconocidas por la industria que identifican infracciones de estándares y de directrices durante el desarrollo. Puede crear comprobaciones personalizadas para cumplir sus propios estándares o directrices. IEC Certification Kit (for ISO 26262 and IEC 61508) y DO Qualification Kit (for DO-178) proporcionan elementos de cualificación de herramientas, certificados y conjuntos de pruebas para ayudarlo a cualificar productos de generación y verificación de código y agilizar la certificación de sus sistemas embebidos.


Demostración de la ausencia de errores y verificación formal de los requisitos

La verificación formal encuentra errores de diseño ocultos que resultan en desbordamiento de enteros, lógica muerta, infracciones de acceso a arrays y división por cero sin simular el diseño. Simulink Design Verifier™ puede verificar formalmente que su diseño está libre de errores o vulnerabilidades de seguridad. Simulink Design Verifier también puede demostrar que su diseño cumple con los requisitos clave. Si la herramienta encuentra una excepción, genera un contraejemplo para la depuración.


Generación automática de pruebas

Es importante identificar las deficiencias en las pruebas, la funcionalidad no intencionada o los errores de requisitos. Simulink Coverage™ calcula qué parte del modelo o del código generado se examina durante las pruebas. Aplica métricas estándar de la industria tales como condición, decisión, condición/decisión modificada (MCDC) y objetivos de cobertura personalizados. Simulink Design Verifier puede generar automáticamente casos de prueba para abordar la cobertura incompleta con el fin de alcanzar los objetivos de cobertura estructurales y funcionales.


Análisis de código estático

Para la verificación de código escrito a mano y generado, los productos de Polyspace® utilizan métodos formales para localizar bugs y probar la ausencia de errores críticos en tiempo de ejecución, sin casos de prueba ni ejecución de código. Polyspace Bug Finder™ comprueba y documenta el cumplimiento de estándares como MISRA®, ISO 26262, IEC 61508, DO-178 y las normativas de la FDA. Puede comprobar las vulnerabilidades de seguridad del software y los estándares, como CWE, CERT-C, ISO/IEC 17961, etc. Polyspace Code Prover™ lleva a cabo análisis estáticos para demostrar la ausencia de desbordamientos, división por cero, acceso a arrays fuera de límites y otros errores en tiempo de ejecución en el código fuente C y C++.


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