王雪燃 张换香

摘要：可编程逻辑控制器（PLC，Programmable Logic Controler）是一种典型的嵌入式系统。嵌入式系统规模越来越大，迫切需要引入软件工程中的方法，该文将从以建模语言为基础的形式化方法和基于构件的方法两方面进行探究。

关键词：可编程逻辑控制器；嵌入式系统；建模语言；构件方法

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）22-0225-03

1 形式化方法

形式化方法是基于数学的特种技术，不同的形式化方法的数学基础是不同的，有的以集合论和一阶谓词演算为基础（如Z和 VDM），有的则以时态逻辑为基础。形式化方法需要形式化规约说明语言的支持。在计算机科学和软件工程领域使用，可适当地提高设计的可靠性和鲁棒性，适合于软件和硬件系统的描述、开发和验证。嵌入式系统的核心是由一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的微处理器或者单片机组成。与通用计算机能够运行用户选择的软件不同，PLC[1]嵌入式系统上的软件通常是暂时不变的，在建模时要考虑其复用性、易用性、系统级可信及代码实现的自动性。

建模语言是建模方法的重要内容。基于嵌入式软件的反应式特点，目前在各种文献上介绍过的过程建模语言已达数十个，从表示风格上可以分为以下几种类型：逻辑规则，也称为基于规则的语言或逻辑语言；命令式程序设计语言；自动机，包括有穷状态自动机和网人工智能等，具体如下：

1.1 Z语言

Z语言[2]是一种用数学文字或数学符号来描述计算机系统的规范化语言，它不但能应用于计算机硬件系统，而且也特别适用于计算机软件系统，它是目前使用最广泛的一种形式化述语言，在软件产业的一些大型项目中已经获得成功的应用。……