8、MATLAB/Simulink中定时路径条件的计算与分析

MATLAB/Simulink中定时路径条件的计算与分析

1. 引言

在信号处理和系统建模中，为确保两个信号不相互干扰，有时会利用定时延迟。为了在计算路径条件时考虑时序依赖关系，我们引入了时间片的概念，并将时序依赖纳入到计算方法中。本文将详细介绍如何计算MATLAB/Simulink模型的定时路径条件，并通过一个简化的共享缓冲区示例进行说明。

2. 运行示例

为了说明我们的方法，使用了一个简化的共享缓冲区模型。在这个模型中，不同安全级别的信息（公共和机密）被输入到一个共享缓冲区（由Mem块实现）。根据当前操作模式，机密或公共信息会被保存到缓冲区并传递到相应输出，或者清空缓冲区内容。

这个示例的关键在于采用了复杂的路由方案来避免安全违规。然而，设计者没有考虑Mem块的时序行为。当操作模式从机密切换到公共时，输出会记录到之前存储在Mem中的数据尖峰，即机密内容被发送到了公共输出。这表明，只有考虑时序行为，才能安全地使用Simulink模型的路径条件。

3. 假设条件

为了应用我们的定时路径条件计算方法，给定的Simulink模型需要满足以下假设：
1. 使用时间离散、固定步长的求解器。
2. 不包含代数环或循环子系统。
3. 仅使用标量信号。
4. 到目前为止，所有块都使用相同的采样时间。
5. 对于条件执行，目前支持启用和路由块。
6. 控制信号仅通过无反馈的简单算术块。

前两个假设在离散嵌入式控制器设计领域是可以接受的，因为时间连续求解器、循环子系统和代数环很少使用。假设3 - 5是由于当前实现的限制，我们有信心将方法扩展到向量或矩阵