業(yè)內(nèi)首本關(guān)于ANSYS SCADE Suite產(chǎn)品使用的中文書籍。

主要遵循機(jī)載軟件適航標(biāo)準(zhǔn)DO-178C/DO-331介紹產(chǎn)品的應(yīng)用。

結(jié)合多年課堂教學(xué)與工程使用的經(jīng)驗(yàn)，合理安排章節(jié)內(nèi)容和知識點(diǎn)分布。

概念講解力求簡單明了、通俗易懂，符合初學(xué)者的要求。

使用操作都配以詳細(xì)的步驟和截圖，循序漸進(jìn)、深入淺出。

本書案例詳實(shí)豐富、通用性強(qiáng)，方便工程技術(shù)人員參考查閱。

本書案例和習(xí)題參考答案可在出版社網(wǎng)站下載。

SCADE誕生于20世紀(jì)80年代的法國，從歐洲的航空業(yè)與核能業(yè)的工程應(yīng)用起步，經(jīng)過30多年的發(fā)展，逐漸成為在航空航天、國防軍工、軌道交通、核能重工、汽車電子等行業(yè)具有廣泛應(yīng)用的商業(yè)產(chǎn)品。

由于SCADE專注于流程規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛的安全關(guān)鍵行業(yè)，行業(yè)的特性使得其多應(yīng)用于研制具有相當(dāng)密級的、高難度的重大項(xiàng)目，因此SCADE在國內(nèi)仍處于“養(yǎng)在深閨人未識”的狀況。時(shí)至今日，市場上鮮有中文版的SCADE書籍可供大家參考學(xué)習(xí)，SCADE的推廣應(yīng)用也就有些“高處不勝寒”了。

在業(yè)內(nèi)眾多基于模型的研制工具中，作為唯一在多個(gè)安全關(guān)鍵行業(yè)中以開發(fā)工具形式通過最高等級鑒定的產(chǎn)品，SCADE的獨(dú)特優(yōu)勢逐漸被越來越多的國內(nèi)企業(yè)認(rèn)可。隨著SCADE在包括C919大型客機(jī)、高鐵列控系統(tǒng)、第三代核電儀控系統(tǒng)、軍工先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)等重大高端裝備項(xiàng)目中的開展應(yīng)用，業(yè)界亟需SCADE的相關(guān)培訓(xùn)教程。

“要寫怎樣的一本SCADE書使它更適合于初學(xué)者呢？”

這是我們寫作本書時(shí)反復(fù)問自己的一個(gè)問題。SCADE產(chǎn)品模塊眾多，適用于安全關(guān)鍵領(lǐng)域的嵌入式系統(tǒng)和軟件的研制，涵蓋功能安全分析、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、控制算法設(shè)計(jì)、人機(jī)界面設(shè)計(jì)、多學(xué)科仿真應(yīng)用等多個(gè)方面。本書主要介紹控制算法設(shè)計(jì)軟件SCADE Suite，并重點(diǎn)圍繞三個(gè)角度進(jìn)行講解：

 從初學(xué)者的角度出發(fā)，循序漸進(jìn)地安排內(nèi)容結(jié)構(gòu)和知識點(diǎn)分布。

 從使用者的角度出發(fā)，介紹SCADE的基本使用方法和常用操作技巧。

 從工程人員的角度出發(fā)，講述有代表性的實(shí)例，介紹通用的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。

本書收錄了大量有較強(qiáng)代表性的示例，示例中的模型都力求準(zhǔn)確無誤，可以在PC環(huán)境下仿真運(yùn)行。

作為ANSYS公司SCADE產(chǎn)品的高校合作計(jì)劃伙伴之一，我們電子科技大學(xué)不揣冒昧，在已經(jīng)做過三年課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，結(jié)合業(yè)內(nèi)多家SCADE用戶的經(jīng)驗(yàn)，編寫了這本SCADE軟件基礎(chǔ)教程。希望借此拋磚引玉，吸引更多的專家學(xué)者加入到推廣這款優(yōu)秀產(chǎn)品的隊(duì)伍中來。

本書可作為理工科高校計(jì)算機(jī)類研究生、航空宇航類研究生、導(dǎo)航制導(dǎo)與控制類研究生以及高年級本科生的教學(xué)用書，也可供相關(guān)領(lǐng)域的師生、科研和工程技術(shù)人員參考。

本書章節(jié)介紹

讀者可以按部就班地順序閱讀全書章節(jié)，系統(tǒng)地學(xué)習(xí)SCADE Suite。有使用經(jīng)驗(yàn)的讀者，也可以根據(jù)目錄直接到相應(yīng)章節(jié)查詢相關(guān)內(nèi)容。

第1章主要介紹SCADE產(chǎn)品的背景、特點(diǎn)和未來的發(fā)展方向。本章包含一個(gè)簡單的Getting Start案例，讓讀者快速上手。

第2章主要介紹SCADE Suite的界面布局、基本語法和常用建模操作。學(xué)習(xí)完本章內(nèi)容后，可進(jìn)行以數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)的建模操作。

第3章主要介紹SCADE Suite中的狀態(tài)機(jī)建模操作。SCADE的狀態(tài)機(jī)又稱安全狀態(tài)機(jī)（Safe State Machine，SSM），適用于精確描述具有搶占、并發(fā)、同步等復(fù)雜遷移轉(zhuǎn)換特性的控制流。

第4章主要介紹SCADE Suite的高級建模操作，主要包括數(shù)組建模操作、結(jié)構(gòu)體建模操作、迭代器建模操作、條件激活操作、多態(tài)建模操作。

第5章主要介紹基于SCADE Suite模型的驗(yàn)證，闡述使用SCADE模型后對機(jī)載軟件驗(yàn)證流程的簡化及對應(yīng)的活動(dòng)項(xiàng)，內(nèi)容包括模型仿真、模型覆蓋分析、認(rèn)證級測試環(huán)境、形式化驗(yàn)證和編譯器驗(yàn)證。

第6章主要介紹SCADE Suite代碼與其他目標(biāo)的生成，包括模型生成代碼的配置、生成代碼在PC平臺的集成、可結(jié)合其他第三方工具的文件生成與模型對應(yīng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔的生成。

第7章主要介紹SCADE Suite模型的優(yōu)化操作，包括模型優(yōu)化的目標(biāo)、基準(zhǔn)和推薦方法，并介紹如何使用AbsInt工具進(jìn)行優(yōu)化結(jié)果分析。

第8章主要介紹SCADE Suite模型開發(fā)中的項(xiàng)目管理，包括項(xiàng)目組織、配置管理、追蹤管理和建模規(guī)范。

第9章綜合案例，描述取中位數(shù)的算法。

附錄是SCADE Suite關(guān)于DO-178C/DO-331目標(biāo)的符合性矩陣。

致謝

任何一部書的成功出版都離不開多方面的努力。感謝參與本書編寫的陳小平、張程灝、邢多慶、邱曉晗、吳丹楊、楊坤、王喆、毛偉、王文杰、姜強(qiáng)等人，他們?yōu)楸緯�的模型示例設(shè)計(jì)、章節(jié)校對等工作耗費(fèi)了很多業(yè)余時(shí)間；感謝合作伙伴ANSYS公司大中國區(qū)系統(tǒng)事業(yè)部的馬金梭、董如怡、傅金泉、楊瑾婧、應(yīng)中偉、侯東、姜平、許周文、周霄、孫曉晗、王文全，在多次的交流討論中，他們從工程應(yīng)用角度出發(fā)，結(jié)合不同行業(yè)客戶的使用經(jīng)驗(yàn)與常見問題，給出了許多有益的建議；感謝中國水利水電出版社楊元泓編輯的傾力協(xié)助，她為本書的順利出版傾注了極大的心血；感謝電子科技大學(xué)航空航天學(xué)院的劉強(qiáng)、須玥、曾艷、梁偉等人在本書撰寫過程中給予的關(guān)懷、鼓勵(lì)與支持，他們的堅(jiān)定支持是我們能完成本書的最大動(dòng)力。最后，由衷地感謝所有參與過本書撰寫和審閱的各位朋友。

由于寫作團(tuán)隊(duì)水平有限及時(shí)間倉促，書中紕漏錯(cuò)誤之處在所難免，望各位讀者不吝賜教，以便再版時(shí)我們采納讀者的寶貴建議修正不足，我們的電子郵箱是ScadeBasicTextBook@126.com。

第1章 開啟SCADE之旅 1
1.1 背景概念簡介 1
1.1.1 嵌入式系統(tǒng) 1
1.1.2 安全關(guān)鍵系統(tǒng) 1
1.1.3 機(jī)載軟件的適航標(biāo)準(zhǔn) 2
1.1.4 基于模型的開發(fā)與驗(yàn)證 6
1.2 SCADE介紹 8
1.2.1 同步語言介紹 8
1.2.2 SCADE產(chǎn)品的演進(jìn) 11
1.2.3 SCADE Suite的特點(diǎn) 14
1.2.4 SCADE產(chǎn)品未來發(fā)展的路線圖 17
1.3 SCADE快速入門 18
1.3.1 SCADE的適用環(huán)境和安裝步驟 18
1.3.2 創(chuàng)建SCADE Suite工程 23
1.3.3 SCADE Suite 操作符和輸入輸出
的創(chuàng)建 26
1.3.4 飛機(jī)滾轉(zhuǎn)角示例 27
練習(xí)題 35
第2章 SCADE Suite建模基礎(chǔ) 36
2.1 SCADE Suite集成開發(fā)環(huán)境常見操作 36
2.2 SCADE數(shù)據(jù)類型 38
2.2.1 預(yù)定義數(shù)據(jù)類型 38
2.2.2 自定義數(shù)據(jù)類型 38
2.3 常量 46
2.3.1 常量的定義 46
2.3.2 常量的使用 47
2.4 操作符 48
2.4.1 預(yù)定義操作符 49
2.4.2 自定義操作符 63
2.5 條件模塊 64
2.5.1 條件模塊的概念 64
2.5.2 條件模塊的創(chuàng)建與編輯 65
2.5.3 條件模塊中變量的隱式賦值 68
2.6 導(dǎo)入元素 70
2.6.1 導(dǎo)入常量 71
2.6.2 外部引用變量（Sensor） 72
2.6.3 導(dǎo)入操作符 73
2.6.4 導(dǎo)入靜態(tài)庫 79
練習(xí)題 81
第3章 SCADE Suite安全狀態(tài)機(jī) 82
3.1 安全狀態(tài)機(jī) 82
3.1.1 狀態(tài)機(jī)的組成 82
3.1.2 狀態(tài)機(jī)的創(chuàng)建 84
3.2 狀態(tài)的設(shè)置 85
3.2.1 狀態(tài) 85
3.2.2 初始狀態(tài)和終止?fàn)顟B(tài) 85
3.2.3 狀態(tài)的編輯 86
3.3 遷移的設(shè)置 89
3.3.1 遷移 89
3.3.2 遷移的條件和行為 89
3.3.3 遷移的觸發(fā) 91
3.3.4 遷移和初始狀態(tài) 91
3.3.5 遷移的編輯 91
3.4 狀態(tài)機(jī)中變量的隱式賦值 98
3.4.1 變量的隱式賦值 98
3.4.2 定義變量的Last值 99
3.4.3 定義變量的Default值 100
3.4.4 同時(shí)定義變量的Last值和
Default值 101
3.4.5 同時(shí)不定義變量的Last值和
Default值 102
3.5 Signal（信號量） 104
練習(xí)題 105
第4章 SCADE Suite高級建模設(shè)計(jì) 106
4.1 數(shù)組操作 106
4.1.1 數(shù)組的創(chuàng)建 106
4.1.2 數(shù)組元素的獲取 108
4.1.3 數(shù)組操作 110
4.2 結(jié)構(gòu)體操作 112
4.2.1 Data Structure操作符 112
4.2.2 Make操作符 113
4.2.3 Flatter操作符 113
4.2.4 Project操作符 114
4.3 迭代器建模 114
4.3.1 迭代器的創(chuàng)建和循環(huán)次數(shù)設(shè)置 115
4.3.2 map迭代器 116
4.3.3 fold迭代器 117
4.3.4 mapfold迭代器 117
4.3.5 mapi 迭代器 122
4.3.6 foldi迭代器 124
4.3.7 mapw迭代器 125
4.3.8 foldw迭代器 126
4.3.9 mapwi迭代器 128
4.3.10 foldwi迭代器 130
4.3.11 mapfoldi迭代器 131
4.3.12 mapfoldw迭代器 133
4.3.13 mapfoldwi迭代器 135
4.4 條件激活操作 136
4.4.1 條件激活操作符的創(chuàng)建 137
4.4.2 Boolean Activate操作符 137
4.4.3 Restart操作符 140
4.5 多態(tài)建模 141
4.5.1 數(shù)組大小的參數(shù)化 141
4.5.2 變量類型的參數(shù)化 142
4.5.3 操作符行為的參數(shù)化 143
4.6 仿真相關(guān)的設(shè)置 146
4.6.1 Assume和Guarantee 146
4.6.2 精度的設(shè)置 147
練習(xí)題 148
第5章 SCADE Suite基于模型的驗(yàn)證 149
5.1 基于SCADE Suite模型的驗(yàn)證流程 149
5.1.1 DO-178C的傳統(tǒng)驗(yàn)證手段 149
5.1.2 基于SCADE Suite模型的驗(yàn)證工作 152
5.2 基礎(chǔ)驗(yàn)證活動(dòng) 156
5.2.1 SCADE模型檢查器 156
5.2.2 SCADE模型仿真 157
5.2.3 SCADE覆蓋分析 167
5.3 認(rèn)證級測試環(huán)境QTE 182
5.3.1 SCADE QTE的工作流 182
5.3.2 創(chuàng)建測試工程 183
5.3.3 設(shè)計(jì)仿真用例和仿真規(guī)程 184
5.3.4 QTE在主機(jī)上的功能測試 193
5.3.5 QTE在主機(jī)上的模型覆蓋分析 197
5.3.6 QTE在主機(jī)上的代碼覆蓋分析 201
5.3.7 QTE在目標(biāo)機(jī)上的測試 203
5.3.8 QTE下多操作符驗(yàn)證的注意事項(xiàng) 205
5.3.9 仿真結(jié)果的評審 208
5.4 SCADE的形式化驗(yàn)證 208
5.4.1 安全屬性 208
5.4.2 形式化驗(yàn)證的工作流 208
5.4.3 形式化驗(yàn)證工具Design Verifier 209
5.4.4 形式化驗(yàn)證實(shí)例 210
5.5 SCADE編譯器驗(yàn)證套件 218
5.5.1 編譯器的驗(yàn)證 218
5.5.2 C語言安全子集 219
5.5.3 CVK的內(nèi)容與使用方法 220
5.5.4 使用SCADE CVK的注意事項(xiàng) 222
練習(xí)題 223
第6章 代碼和其他目標(biāo)的生成 224
6.1 代碼生成 224
6.1.1 代碼生成的配置 224
6.1.2 單個(gè)操作符的代碼生成配置 240
6.1.3 創(chuàng)建并保存自定義配置 242
6.2 代碼集成 242
6.2.1 代碼生成步驟 242
6.2.2 生成代碼的集成 243
6.2.3 代碼集成的其他考慮 245
6.3 Simulink的S函數(shù)生成 245
6.4 NI VeriStand生成 247
6.5 FMU生成 249
6.5.1 Modelica協(xié)會(huì)與統(tǒng)一建模語言 249
6.5.2 FMI標(biāo)準(zhǔn)與FMU文件 249
6.5.3 Suite生成FMU文件 250
6.6 Adaptor生成 252
6.7 設(shè)計(jì)文檔生成 253
練習(xí)題 258
第7章 SCADE Suite模型的優(yōu)化 259
7.1 模型優(yōu)化的目標(biāo)和基準(zhǔn) 259
7.1.1 安全關(guān)鍵系統(tǒng)的軟件規(guī)模在增長 259
7.1.2 MBDV方法的優(yōu)勢 261
7.1.3 模型優(yōu)化的目標(biāo)和準(zhǔn)則 261
7.2 布局格式優(yōu)化 264
7.2.1 布局格式的推薦規(guī)范 264
7.2.2 編輯技巧 267
7.2.3 自定義樣式 276
7.3 模型優(yōu)化 280
7.3.1 模型優(yōu)化的內(nèi)容和要點(diǎn) 280
7.3.2 模型優(yōu)化示例 281
7.4 最壞運(yùn)行時(shí)間與堆棧分析 290
7.4.1 TSO介紹 290
7.4.2 TSO使用方法 291
7.5 性能優(yōu)化案例 296
7.5.1 算法一：基于過程的傳統(tǒng)C語言
編程的思維 296
7.5.2 算法二：優(yōu)化的基于過程的思維 299
7.5.3 算法三：選擇恰當(dāng)?shù)牡�代�?301
7.5.4 算法四：關(guān)注數(shù)據(jù)的SCADE Suite
建模最佳方式 303
7.5.5 WCET分析結(jié)果 305
7.5.6 堆棧分析結(jié)果 305
練習(xí)題 306
第8章 項(xiàng)目管理 307
8.1 項(xiàng)目組織 307
8.1.1 命名規(guī)則 307
8.1.2 工程管理 307
8.1.3 文件管理 311
8.2 追蹤管理 312
8.2.1 DO-178C中追蹤管理的要求 312
8.2.2 SCADE RM Gateway 313
8.2.3 普通文本類型文件的追蹤 318
8.2.4 SCADE文件的追蹤 333
8.2.5 驗(yàn)證相關(guān)文檔的追蹤 335
8.2.6 生成快照 338
8.2.7 生成追蹤矩陣 339
8.3 配置管理 341
8.4 建模規(guī)范 343
練習(xí)題 343
第9章 綜合案例 344
9.1 目標(biāo) 344
9.2 中位數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì)實(shí)例 344
9.2.1 Torben算法求中位數(shù)簡述 344
9.2.2 實(shí)例創(chuàng)建步驟 345
附錄1 縮略詞匯總和常用詞定義 358
附錄2 SCADE Suite關(guān)于DO-178C/DO-331目標(biāo)的符合性矩陣 360
參考文獻(xiàn) 367

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2. Python語言程序設(shè)計(jì)教程 [郭其標(biāo) 房宜汕]
3. 微積分（經(jīng)管類）教程篇（下冊） [曹海軍 王海棠 周玲麗]
4. 微積分（經(jīng)管類）教程篇（上冊） [曹海軍 王海棠 周玲麗]
5. 微積分（經(jīng)管類）導(dǎo)學(xué)篇（上冊） [王海棠 曹海軍 周玲麗]
6. 網(wǎng)站前端技術(shù)案例教程（HTML+CSS+JavaScript）（第二版） [黃華升]
7. 線性代數(shù) [主編 史昱 陳鳳欣]
8. 電力電子技術(shù)課程學(xué)習(xí)及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) [主編 陳榮]
9. 成長對話：青春的榜樣 [主編　施端銀　黃武剛　應(yīng)巨林]
10. 人工智能應(yīng)用基礎(chǔ) [主編 楊纓 李佳]
11. 中華水文化（慕課版）（第二版） [畢雪燕 楊華軻 羅玲誼 等編著]
12. 電路與電子技術(shù)Ⅱ——電路分析基礎(chǔ) [主編 陳曉 金哲]
13. 飛機(jī)維修專業(yè)英語——飛機(jī)系統(tǒng)（第二版） [趙迎春]
14. 英語大爆炸：跟趣味情景劇學(xué)口語（微課版） [秦然　編著]
15. 機(jī)械工程制圖任務(wù)跟蹤訓(xùn)練 [主編 王瑞清 趙金考 周彥云 ]
16. 機(jī)械工程制圖 [主編 覃國萍 劉百順 禹晨]
17. 平面設(shè)計(jì)與制作項(xiàng)目化教程 [主編　李晨]
18. 后期影像剪輯技術(shù) [主編　郭建偉]
19. 人工智能概論（第二版） [主編　任云暉　丁紅　徐迎春 ]
20. 信息時(shí)代美育之道 [主編　劉宏宇　黎婭]
21. 數(shù)字媒體交互設(shè)計(jì)項(xiàng)目式教程（微課版） [主編　蘇陸]
22. 動(dòng)畫運(yùn)動(dòng)規(guī)律項(xiàng)目實(shí)例解析（微課版） [孫珊珊　袁維坤]
23. 自然語言處理 [主編　馮建周]
24. 新媒體內(nèi)容創(chuàng)作實(shí)務(wù)（微課版） [主編　覃思源]
25. 人工智能基礎(chǔ) [主編 余平 張春陽]
26. 人工智能導(dǎo)論 [主編 王飛 潘立武]
27. Amazing！兒童英語自然拼讀分級教材（全8冊） [王玲　編著]
28. Spark大數(shù)據(jù)處理技術(shù) [主編　劉仁山　周洪翠　莊新妍]
29. 毫無PS痕跡—你的第一本Photoshop書（第二版） [趙鵬 著]
30. 電視新聞制作（活頁式） [主編 王曉翠 劉傳琳]