Wiki source code of Tutorial 2 - nbw

Last modified by nbw on 2025/01/30 12:05
Show last authors
1 == T2A1: Important Thoughts ==
2
3 1. Write down the difference between Extended SCCharts and Core SCCharts. Use your own words.
4 1*. In Extended SCCharts können erweiterte (doh!) Sprachkonstrukte verwendet werden, die prinnzipiell nur Syntaktischer Zucker sind. Sie bieten zusätzlichen Komfort bei der Implementierung des Systems.
5 1. What advantages has the Core SCCharts normalization?
6 1*. Die normalisierten SCCharts bieten eine schmale Basis für die Entwicklung des weiteren Compilers. Somit können zusätzliche Features in den SCCharts implementiert werden, ohne den unterliegenden Compiler ändern zu müssen. Der entstehende SCG besteht nur aus sehr wenigen Konstrukten und kann anschliessend gut für den gewünschten Einsatzbereich genutzt werden.
7 1. Describe in own words what a basic block is.
8 1*. Basisblöcke beschreiben eine Einheit von Knoten im SCG, die stets gemeinsam sequentiell in einem Tick ausgeführt werden. Verzweigungen und Tick-Grenzen bilden somit Grenzen von Basisblöcken.
9 1. Which constraints influence the ordering of a schedule?
10 1*. Abhängigkeiten auf Variablen, d.h. wenn in parallelen Blöcken einerseits eine Variables gesetzt wird und andererseits auf den Wert geprüft wird, müssen berücksichtigt werden.
11 1*. Joins müssen ihre parallelen Blöcke beenden bevor die Ausführung fortgesetzt werden kann.
12
13 == T2A2: Tickets ==
14
15 (% style="margin-left: 30.0px;" %)
16 Been there, done that!
17
18 == T2A3: Modeling with SCCharts ==
19
20 {{code linenumbers="true" language="text"}}
21 scchart rail {
22 input bool second;
23 input bool contact0, contact1;
24 output int track;
25
26 region:
27 initial state controller "railway controller" {
28 region go:
29 initial state init
30 --> running immediate with / track = 60;
31 state running;
32
33 region platform:
34 initial state waiting
35 --> slowdown immediate with contact0 / track = 20;
36
37 state slowdown
38 --> stop immediate with contact1 / track = 0;
39
40 state stop
41 --> waiting with 5 second / track = 60;
42 };
43 }
44 {{/code}}
45
46 == T2A4: SCCharts Transformations ==
47
48 * Transform all extended features of the SCChart in T2A3 to core variants. Explain in detail what features are extended features and how the particular transformation worked. Upload an image of the SCChart in Core SCChart form.
49 ** "During + SyncCharts": Die "5 Second"-Transition wird durch eine separate Region mit Zähler (und Fehler) ersetzt. Die urssprüngliche Transition zählt nicht mehr selber, sondern testet nur noch auf den Wert der Zählervariable. Die Zählregion terminiert sobald die Hauptregion terminiert.\\
50 ** "Initialization": Variablen, denen im Rahmen ihrer Deklaration auch schon ein Wert zugewiesen wurde, werden in einer neuen "Entry" Aktion initialisiert.
51 ** "Entry": Die zuvor eingeführten Entry-Aktionen werden durch neue immediate Transitionen realisiert, die vor der eigentlichen Region ausgefügt werden.
52 ** [[image:attach:core.png]]
53
54 * Normalize your new SCChart. Upload an image of the SCCharts in normalized form.
55 ** [[image:attach:normalized.png]]\\
56 * Convert the SCChart into its SCG representation. (You may use any valid SCG transformation KIELER offers.) Inspect the SCG and write down and explain all potential problems. Upload an image of the SCG.
57 ** [[image:attach:scg.png]]
58 ** Im linken Bereich ist der Zähler umgesetzt (mit Fehler), der in jedem Tick auf das Signal second reagieren kann und dann die Variable inkrementiert.
59 ** Daneben ist prinzipiell der Initialzustand umgesetzt, in dem track = 60 gesetzt wird und anschliessend nichts mehr passiert.
60 ** Als nächstes ist der Test auf contact0 und dass reduzieren der Geschwindigkeit auf 20 zu sehen, dieser funktioniert ähnlich wie der Zähler.
61 ** Nachdem dies passiert ist, wird auf den Wert von contact1 wartet und der Zug angehalten.
62 ** Als letztes wird auf den Zähler gewartet und der Zug wieder beschleunigt.
63 ** Probleme:
64 *** Es treten Konflikte bei den Zuweisungen von track auf. Die erste Zuweisung track = 60 steht im SCG in Konflikt zu den anderen Zuweisungen. Unsere Annahme, dass im initialen Tick der Zug nicht die Kontakte auslöst ist hier nicht realisiert.
65
66 == T2A5: Code Generation ==
67
68 (% style="margin-left: 30.0px;" %)
69 In order to generate executable code for the station controller, some potential problems need to be fixed. Describe these problems. Create a corrected version of the simple station controller and compile it with KIELER. Upload the fixed controller, the new SCG and the resulting c code. Explain which changes were necessary.
70
71 (% style="margin-left: 30.0px;" %)
72 SC-Chart:
73
74 (% style="margin-left: 30.0px;" %)
75 [[image:attach:tsa3-fixed-sct.png]]
76
77 (% style="margin-left: 30.0px;" %)
78 SCG:
79
80 (% style="margin-left: 30.0px;" %)
81 [[image:attach:tsa3-fixed-scg.png]]
82
83 (% style="margin-left: 30.0px;" %)
84 C-Code
85
86 {{code title="Resulting Controller" linenumbers="true" language="cpp" collapse="true"}}
87
88 /*****************************************************************************/
89 /* G E N E R A T E D C C O D E */
90 /*****************************************************************************/
91 /* KIELER - Kiel Integrated Environment for Layout Eclipse RichClient */
92 /* */
93 /* http://www.informatik.uni-kiel.de/rtsys/kieler/ */
94 /* Copyright 2014 by */
95 /* + Christian-Albrechts-University of Kiel */
96 /* + Department of Computer Science */
97 /* + Real-Time and Embedded Systems Group */
98 /* */
99 /* This code is provided under the terms of the Eclipse Public License (EPL).*/
100 /*****************************************************************************/
101
102 int second ;
103 int contact0 ;
104 int contact1 ;
105 int track ;
106 int _counter ;
107 int _term ;
108 int _GO ;
109 int guard9_e2 ;
110 int guard9_e2 ;
111 int guard14_e1 ;
112 int guard9_e2 ;
113 int guard14_e1 ;
114 int guard23_e1 ;
115 int guard0 ;
116 int guard1 ;
117 int guard2 ;
118 int guard3 ;
119 int guard4 ;
120 int guard5 ;
121 int guard6 ;
122 int guard7 ;
123 int guard8 ;
124 int guard9 ;
125 int guard10 ;
126 int PRE_guard10 ;
127 int guard11 ;
128 int guard11b ;
129 int guard12 ;
130 int guard13 ;
131 int guard14 ;
132 int guard15 ;
133 int guard16 ;
134 int PRE_guard16 ;
135 int guard17 ;
136 int guard18 ;
137 int guard19 ;
138 int PRE_guard19 ;
139 int guard20 ;
140 int guard21 ;
141 int PRE_guard21 ;
142 int guard22 ;
143 int guard23 ;
144 int guard24 ;
145
146 int reset(){
147 _GO = 1;
148 }
149
150 int tick(){
151 guard0 = _GO;
152 Tick: {
153 if (guard1) { track = 60; }
154 guard17 = (PRE_guard16);
155 guard18 = (guard17 && (_counter == 5));
156 if (guard18) { track = 60; }
157 guard2 = (guard1 || guard18);
158 guard22 = (PRE_guard21);
159 guard3 = ((guard2 && contact0) || (guard22 && contact0));
160 if (guard3) { track = 20; }
161 guard20 = (PRE_guard19);
162 guard4 = ((guard3 && contact1) || (guard20 && contact1));
163 if (guard4) { track = 0; }
164 guard5 = guard4;
165 if (guard5) { _counter = 0; _term = 0; }
166 guard6 = guard5;
167 if (guard6) { _term = 1; }
168 guard7 = guard5;
169 guard11 = (PRE_guard10);
170 guard12 = (guard11b && (!(_term)));
171 guard13 = (guard12 && second);
172 if (guard13) { _counter = (1 + _counter); }
173 guard8 = (guard7 || guard13);
174 guard9 = ((guard8 && _term) || (guard11b && _term));
175 guard10 = ((guard8 && (!(_term))) || (guard12 && (!(second))));
176 guard9_e2 = (!(guard10));
177 guard14 = ((guard9_e2 || guard9) && (guard6 || guard9));
178 guard14_e1 = (!(guard10));
179 guard15 = ((guard14_e1 ||guard14) && guard14);
180 guard16 = (guard15 || (guard17 && (!((_counter == 5)))));
181 guard19 = ((guard3 && (!(contact1))) || (guard20 && (!(contact1))));
182 guard21 = ((guard2 && (!(contact0))) || (guard22 && (!(contact0))));
183 guard23 = 0;
184 guard23_e1 = (!((guard21 || (guard19 || (guard10 || guard16)))));
185 guard24 = ((guard23_e1 || guard23) && guard23);
186 }
187 _GO = 0
188 }
189 {{/code}}
190
191 (% style="margin-left: 30.0px;" %)
192 Die Initialisierung war zuvor parallel, wird durch eine Transition in der Hauptregion ersetzt. Damit wird unser "Protokoll" erhalten.
193
194 == T2A6: Hostcode ==
195
196 (% style="margin-left: 30.0px;" %)
197 Replace the contact and track variable assignments/reads with appropriate host code calls. Compile the SCChart again. Inspect the C code. Write down what changes to the code must be done to use this code in the railway simulation from tutorial 1 and the ModelGUI.
198
199 (% style="margin-left: 30.0px;" %)
200 Gemacht, geht aber alles kaputt.

Navigation

Quick Links

KIELER on GitHub
RTSYS Homepage