SCADE Display（OpenGL）软件设计文档生成工具的设计考虑

2018年6月

1 引言

本文档描述在SCADE Display软件设计文档生成工具（以下简称为SDYSDDGEN）的设计过程中考虑到的一些问题及其解决方案。

2 目标

SDYSDDGEN的目标设定为：

1. 生成SCADE Display软件模型的软件设计文档（以下简称为SDYSDD）
2. SDYSDD要符合DO-178B/C或GJB438B对软件设计文档的要求
3. SDYSDD要符合用户单位的软件设计文档模板的要求
4. SDYSDD使用中文或英文
5. SDYSDD的文件格式是MS OFFICE的word或excel
6. SDYSDD易于导入到DOORS

3 术语

SCADE Display的官方工具SDYReporter生成的文档使用表1中的术语。

表1

术语	定义
SGFX file	A file that corresponds to a display specification.
OGFX file	A file describing a part of a display specification and that can be used as a reference object.
layer	A layer is composed of a set of objects and has a transparent background. Superimposing layers allows to display complex images.
object
primitive	A basic figure component (a point, a line segment, a polygon, an arc, etc.) defined by vertices.

SDYSDD的英文版也使用表1术语，但primitive不再被称为object，即从object中分出primitive。

SDYSDD的中文版使用表2术语。

表2

术语	定义
SGFX文件	与表1相同。
OGFX文件	与表1相同。
图层	与layer相同。
图件	图组件，与表1的object对应。
图元	基础图组件，与表1的primitive对应，但不被称为图件。

4 文件结构

SCADE Display软件模型用以下文件表达：

1. 1个SGFX文件
2. 0到N个OGFX文件

SDYReporter每次生成的文档只能对应一个SGFX文件或一个OGFX文件。

实际工程中一个子系统（如座舱显示系统中的PFD）对应一个SCADE Display项目（project），该项目一般由一个SGFX文件和多个OGFX文件组成。工程的项目开发计划一般要求编制一份软件设计文档。

SDYSDD允许针对一个SCADE Display项目生成一份软件设计文档，即包括SGFX文件和所有相关的OGFX文件。

5 层次结构

SGFX文件的层次结构如图1所示。

 图1

OGFX文件的层次结构如图2所示。

图2

与SGFX文件相比，OGFX文件没有图层。但SDYReporter生成的文档仍有一个图层。

SDYSDD不包含这个虚拟的图层。

SDYReporter生成的层次结构图示不包含primitive。如果一个图层中只有primitive，文档中出现以下语句：

No hierarchy object defined.

SDYSDD的层次结构图示也不包含图元，否则图示太大。

6 标识符

GJB438B规定：“应赋予每个软件设计单元一个项目唯一的标识符”。一些实际工程中也在软件设计标准制定了相关的准则。

对于同一个图组件，SDYReporter使用了三种标识符，例如：

1. ADI_masked_parts
2. 1.1.1.ADI_masked_parts
3. symbology_layer/PFD/ADI/ADI_masked_parts

上例中用户定义的是第一种标识符，SDYReporter派生了后两种标识符，这样不能满足项目唯一的要求。

SDYSDD有以下两种选项：

1. SDYSDD直接使用用户在建模时定义的标识符，不加任何前缀。

SDYSDD对用户定义的标识符增加表达层次编号的前缀。例如，前例中的ADI_masked_parts改为1-1-1-ADI_masked_parts。

7 接口设计

SDYReporter生成的文档中有题为“Layer Variable Dictionary”的章节描述图层的变量字典。其中包含以下5个小节：

1. Constants
2. Inputs
3. Outputs
4. Locals
5. Local constants

根据DO-178B和GJB438B对接口设计的规定，SDYSDD设置了题为“接口设计”的章节，其层次结构如下：

1. SGFX接口（或称为外部接口）
   1. 图层XXX的接口
      1. 输入变量
      2. 输出变量
   2. ……

1. OGFX接口（或称为内部接口）
   1. OGFX-XXX的接口
      1. 输入变量
      2. 输出变量
   2. ……

SDYSDD处理Constants、Locals、Local constants的方法待定。

SDYReporter生成的变量特性表中的一项特性称为“Value”。SDYSDD 把它改为“Init value”。

8 详细设计

8.1 图构件的设计说明

SDYReporter用表格描述图构件的设计说明。例如：

上例在SDYSDD中的描述如下：

与SDYReporter相比，SDYSDD的特色是：

1. 每个图构件的设计说明是一个单独的章节；
2. 用需求标识符(格式可由用户指定，例如：[SDD-1])指明需求描述；
3. 使用关键词“应”（英文版用shall）指明表格是图构件的需求规格；
4. Property的名称与SFGX/OGFX文件一致（例如，用Rotate angle而不是Angle）；
5. 增加SDYReporter未列出的属性（例如Static properties和Static init）；
6. 指明图构件的图像是参考而不是需求。

8.2 图像

SDYReporter生成的图构件的图像是孤立的，未体现它在图层中的方位。例如：

 SDYSDD中的对应图像是：

 

8.3 图构件的属性值

 SDYReporter生成的属性值有时与SFGX/OGFX文件不一致。例如：

而在SFGX文件中的值是：

 在未搞清差别原因之前，SDYDDGEN采用SFGX文件中的值。

8.4 SFGX文件中图构件属性的不确定性

SDYReporter把图构件分为不同类型(type)。我们从实例中看到有以下类型：

1. Line、text、arc等图元
2. 各种container

每一个类型的属性个数在SDYReporter生成的表格中似乎是固定的。但是，在SFGX文件中某些属性不是固定出现的。例如，类型为shape的表格中最后一项是Tessellate concave primitive，中间还有一项是Halo color。而在SDY示例PrimaryFlightDisplay.sgfx中没有这两项。如果通过SDY界面把Tessellate改为True：

 那么在PrimaryFlightDisplay.sgfx中就出现了这两项：

而且在其他类型（如rectangle）中也出现了这两项。

如果是新建的SDY R16工程，SGFX文件中的shape、rectangle等必定有这两项。由此可见：

1. PrimaryFlightDisplay.sgfx来源于老版本
2. SDY R16允许shape、rectangle等图构件包含或不包含haloColor和tessellate这两项属性

由于SDY的手册中既没有列出所有类型，也没有列出每种类型的所有属性，SDYSDDGEN只能依据特定的SFGX文件生成属性规格表。

8.5 Plugs expression的n/a

SDYReporter生成的表格第三列是Plugs expression，对于某些属性该列的值是n/a。这实际是SDY的使用规则规定的，即SDY规定某些属性不能有Plugs expression。

由于这不是用户设计可选的内容，SDYSDDGEN不对Plugs expression生成n/a。

8.6 图件的子辈列表

SDYSDDGEN象SDYReporter一样列出图件的子辈列表。目前把它作为注释。例如：

待定问题：（1）是否要把图件的子辈列表作为需求？（2）如果作为需求，是否要移到架构设计章节？

9 环境参数表

SDYReporter生成的文档中有以下5张表描述环境参数：

1. Color table
2. Texture table
3. Line width table
4. Line stipple table
5. Font table

实际工程中，这些参数一般在系统设计时确定环境参数。例如，座舱显示系统中的所有分系统使用系统选定的环境参数表。因此，SDYSDD中不包含这5张表。也可由用户选择是否包含。