基于DSL的测控系统网络协议设计与实现

发布时间：2017-11-01 07:28

  本文关键词：基于DSL的测控系统网络协议设计与实现

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【摘要】：随着分布式测控系统的不断发展,其产品需求和应用范围都日渐增大。在分布式测控系统软件研发当中,常常需要针对不同的业务需求,设计对应的网络协议。而目前常见的网络协议设计方法,虽然各有特点,但仍然较难满足目前软件生产力的发展。论文从领域专用语言(Domain Specific Language,DSL)的角度出发,结合形式化描述方法,对网络协议的分析与设计进行了研究。首先介绍了问题的背景、意义和国内外发展现状,研究了网络协议的分析与设计方法和领域专用语言的定义、设计模式与实现方法,研究了基于领域专用语言的网络协议设计研究现状。针对分布式测控系统网络传输模型和形式化描述方法中的有限状态机模型,本文提出在传输层与应用层之间增加一个MSP协议层,设计了一种用于测控系统网络协议设计的领域专用语言——MDSL语言,给出了MDSL语言的完整语法规则设计。应用MDSL语言设计的测控系统网络协议工作于MSP协议层。MSP协议层处于UDP协议层之上,为UDP协议数据传输提供可靠性保障机制。MDSL语言的设计包括词法规则设计、语法规则设计和语义设计等等。根据MDSL语言的设计,本文设计了MDSL解释器,MDSL解释器包含词法分析器和语法分析器等等。研发人员根据网络协议的设计,以MDSL语言程序的形式对其进行描述,通过MDSL解释器对编写的MDSL语言程序进行分析处理,最终得到包含有网络协议对应的编程接口函数的头文件和源文件。研发人员通过调用编程接口函数替代网络套接字函数进行网络通信模块编程。实验结果表明,应用MDSL语言进行网络协议设计,有利于应对不同项目需求下的网络协议设计、修改、维护与升级,可以实现软件复用、提升研发效率,提高测控系统软件的通用性,具有一定的工程应用价值。
【关键词】：领域专用语言 测控系统 网络协议 解释器
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.04
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 课题背景及研究意义9-10
• 1.2 网络协议设计研究现状10-12
• 1.2.1 网络协议发展现状10-11
• 1.2.2 基于DSL的网络协议设计研究现状11-12
• 1.3 领域专用语言研究现状12-15
• 1.3.1 领域专用语言定义12-13
• 1.3.2 国内外领域专用语言研究现状13-15
• 1.4 论文总体研究方案15-16
• 1.5 论文主要研究内容16
• 1.6 论文组织结构16-17
• 1.7 本章小结17-18
• 2 领域专用语言与网络协议设计研究18-30
• 2.1 领域专用语言分类与设计模式18-22
• 2.1.1 领域专用语言分类18-19
• 2.1.2 领域专用语言设计模式19-22
• 2.2 领域专用语言实现方法研究22-24
• 2.3 网络协议设计与MDSL语言24-29
• 2.3.1 测控系统网络协议设计分析24-26
• 2.3.2 MDSL语言设计分析26-29
• 2.4 本章小结29-30
• 3 领域建模分析与MDSL语言设计30-49
• 3.1 领域建模分析30-34
• 3.1.1 网络协议设计要素30-31
• 3.1.2 MSP层分析与可靠传输机制分析31-34
• 3.2 MDSL语法设计34-41
• 3.2.1 数据帧格式设计34-35
• 3.2.2 建立会话和关闭会话设计35-38
• 3.2.3 心跳包和报文超时及重传机制设计38-39
• 3.2.4 MDSL完整语法设计39-41
• 3.3 面向TCP协议的MDSL语言程序设计41-48
• 3.4 本章小结48-49
• 4 MDSL语言实现与应用49-69
• 4.1 MDSL解释器设计49-61
• 4.1.1 词法分析器51-53
• 4.1.2 语法分析器53-55
• 4.1.3 编程接.设计55-61
• 4.2 MDSL语言的应用61-68
• 4.2.1 测控软件原型系统设计61-63
• 4.2.2 MCTP协议设计63-66
• 4.2.3 MCTP协议可靠性与实时性测试66-68
• 4.3 本章小结68-69
• 结论与展望69-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-77
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果77

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本文编号：1125823