SCADE Display 模块介绍
SCADE Display 是 SCADE 家族中用于 HMI 设计建模、仿真验证以及代码生成
的产品。该产品为 HMI 设计人员提供了基于模型的设计环节,具有易用性、友
好性、直观方便等特点。
SCADE Display 产品功能示意图如下图所示。
SCADE Display 的主要特点如下:
⚫ HMI 软件设计:
◼ 在 SCADE Display 集成开发环境中进行有效的 HMI 建模
◼ 支持使用 SCADE Suite 进行 HMI 模型的逻辑设计
⚫ 完整的 GUI 原型开发、详细建模、仿真、验证和优化支持:
◼ 快速原型开发
◼ 模型检查
◼ 模型仿真和调试
◼ 人因设计优化
⚫ 认证级代码生成:
◼ 自动的、符合认证标准的代码生成器
◼ 代码生成器符合 DO-178B/C、EN 50128、ISO 26262、IEC 61508
等标准的要求
◼ 可节省大量的开发和测试成本
下面对 SCADE Display 的主要模块功能进行分别说明。
1 功能模块介绍
1.1 高级建模器(SCADE Display Advanced Modeler)
SCADE Display 高级建模器包括:编辑器(Editor)、仿真器(Simulator)、字
体管理工具(Font Management Tool)、设计检查器(Design Checker)和配置管理
桥接器(Configuration Management Gateway)等。同时,高级建模器还与 SCADE
Suite、SCADE LifeCycle 和 SCADE Test 等模块进行了无缝集成。
编辑器(Editor)
SCADE Display 高级建模器的编辑器支持基于模型的高质量嵌入交互式人机
界面设计:
• 所见即所得(WYSIWYG,“What You See Is What You Get”)的编辑窗
口,支持 OpenGL、OpenGL SC 1.0 和 2.0(针对高安全性应用) 、 OpenGL
ES 1.1 和 2.0 (针对嵌入式系统) 的图形特征(包括矢量绘图,复杂遮罩,
高级文本图元,位图和纹理映射,alpha 混合,光晕和反锯齿等)。
• 专用的交互式图元,无缝支持嵌入式 WIMP 和 Post-WIMP 人机交互界面,
支持外设的输入和响应,支持鼠标、键盘、触摸屏等。
• 支持开发人员对各自开发的图形库和控件进行封装和重用,支持模块化设
计,协同工作,图形的并行开发。
• 支持将一个图形画面存储到多个文件中。
• 包含面向特定领域和交互式人机界面的扩展控件库。
• 无需编写复杂的场景用例,通过简单直观的界面即可对人机交互界面进行
快速动画模拟。
• 自动生成可移植的独立应用程序(无 SCADE 库依赖)
仿真器(Simulator)
使用SCADE Display编辑器完成对HMI设计画面或其部分模块的描述后,即
可应用仿真器对其进行仿真。其仿真功能基于真实的根据模型生成的代码进行,
提供一个可视化的调试环境,可以设置终止条件、断点及检查模型的内部变量;
具有记录和回放功能,用户可将仿真过程保存为文本格式的场景文件,以及在仿
真器中加载已有的场景文件;可与SCADE Suite Simulator进行联合仿真。
字体管理工具(Font Management Tool)
字体管理工具使自定义嵌入式图形画面中使用的字体成为可能。通过字体编
辑器,字体管理工具可以创建位图和矢量字库,导入 TrueType/OpenType 字库,
生成嵌入式可移植的字库资源代码,并在 SCADE Display 中使用字库实现所见即
所得的编辑。
设计检查器(Design Checker)
利用内置的算法和检查方法,SCADE Display 设计检查器可以有效的对图元
的使用、命名规范、设计规则、显示性能、设计错误等方面的内容进行检验。将
设计中的问题提早暴露出来,结合模拟和仿真可以有效的避免用户进行真机测试
时带来的意想不到的设计错误。
设计检查器可自动检查的内容主要包括:
• 图形设计和性能优化:图符对象位置重叠规则(是否允许全部或部分重叠
等)、线条优化规则(使用点划线代替多条不连续的线段等)、颜色规则
(是否允许边框色与填充色相同等)等。
• 建模方法:表达式规则(是否满足约束条件等)、资源配置规则(颜色表、
线宽表等资源是否满足约束)、图层设置规则(图层比例规则等)等。
• 命名规则:图符对象的名称范式、命名的唯一性、plug 变量的命名规则
等。
除进行错误提示外,设计检查器还会为用户提供修正建议,以帮助用户对模
型进行优化,去除不必要的冗余调用等,使模型的生成代码达到性能最优。
应用程序生命周期管理(Application Lifecycle Management)
SCADE Display集成了SCADE Lifecycle生命周期管理桥接器,可以方便的与
第三方生命周期管理工具集成访问。
配置管理桥接器(Configuration Management Gateway)
配置管理桥接器是SCADE Display高级建模器的一部分,通过它,可很容易
的将SCADE Display模型集成到常见的配置管理环境中,例如:IBM Rational
Synergy、IBM Rational ClearCase、Serena Dimensions CM和PVCS、CVS、微软
Visual Source Safe等。所有的SCADE Display数据均以ASCII格式保存,并支持
SCCI(Source Code Control Integration)标准,常用的check in、check out等
命令可在SCADE Display编辑器中直接使用。
与 SCADE Suite 的集成(SCADE Suite Integration)
SCADE Display 可以和 SCADE Suite 模型进行无缝集成,实现画面和逻辑的
联合设计、联合仿真、联合报告生成和联合代码生成等。这些集成功能都是模型
级别的,可用于安全关键应用程序画面和逻辑的开发。
由于与 SCADE Suite 的集成模型仿真是基于 SCADE Display 和 SCAD Suite
的生成代码来执行的,这样的仿真所看到是真实行为,也是最终目标系统的行为。
因此,集成仿真既是用来调试 SCADE Suite 模型的正确性,也是用来调试目标系
统数字化原型的视觉效果。
与Twin Builder及符合FMI标准的工具的集成(Code Integration for Twin
Builder and FMI Compliant Tools)
SCADE Display 可以将模型以 FMU(Functional Mock-up Unit)形式导出,
该功能允许以黑盒形式执行 SCADE Display 模型。该技术、Twin Builder 建模器
以及 SCADE Suite 一起让实时系统开发人员的仿真完全自动化。
SCADE Display 可以实现与任何支持 FMI(Functional Mock-up Interface)
标准的第三方工具进行集成和仿真。同时,该功能已经得到了 Modelica 协会的
“FMU Compliance Checker”的验证,证明了 SCADE Display 导出的 FMU 是完
全符合标准的。
Android及iOS集成(Android and iOS Integration)
SCADE Display 高级建模器提供了将模型自动生成可在 iOS 或 Android 系统上编译的代码的功能,
用户可将这些代码编译成能运行在苹果公司的 iPhone®、iPad®等产品上或运行在任何 Android
平台上可执行的应用程序。
1.2 SCADE Display 代码生成器 (KCG)
SCADE Display KCG 是 C 代码生成器,通过了 DO-178B A 级认证,并满足
DO-178C/DO-330 TQL-1 的要求。它还通过了 IEC61508 SIL3、EN50128 SIL3/4、
ISO 26262 ASIL D 标准质量认证。它能够为嵌入式 HMI 生成精简高效且兼具可
读性、可追溯性和可移植性的 ANSI C 代码。
SCADE Display KCG 包含 SCADE Display OGLX(OpenGL 扩展)可移植 C
代码库,支持 OpenGL、OpenGL SC 1.0 和 2.0 (针对高安全性应用) 、OpenGL ES
1.1 和 2.0 (针对嵌入式系统)等标准。SCADE Display KCG 生成的代码可以与
COTS 或专用的、经过或未经过认证的 OpenGL 图形库集成,经过很少的修改就
可以嵌入到目标平台。
1.3 SCADE Display KCG 认证包(包含高安全级和低安全级两种)
SCADE Display KCG 认证包包含了提交给认证机构的证明材料。代码生成器和
OGLX 库开发时遵循最高级的安全标准(DO-178C/DO-330 TQL-1, IEC 61508 SIL3, EN
50128 SIL3/4, ISO26262 ASIL D)。两个认证包提供了认证工作中所需的文档,包括:
⚫ SCADE Display KCG 与相应安全等级目标的符合性分析
⚫ 安全需求(EN 50128, IEC 61508, and ISO 26262)
⚫ 安全计划(EN 50128, IEC 61508, and ISO 26262)
⚫ 工具鉴定计划 (TQP)
⚫ 工具操作要求 (TOR)
⚫ 接口需求规格书 (IRS)
⚫ 工具完成摘要 (TAS) (DO-178B or C)
⚫ 安全案例 (SC) (EN 50128, IEC 61508, and ISO 26262)