CN104657269A - 一种嵌入式开发学习自动纠错方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种嵌入式开发学习自动纠错方法及系统，包括在开发界面选择案例，对案例进行分解，根据分解的提示流程进行代码编写及编译或调试，并将代码及编译信息或调试信息提交给服务器；监控并采集嵌入式开发板信息，并将开发板信息提交给服务器；将服务器接收的代码、开发板信息及编译信息或调试信息同后台数据对比，并使用分类器分类，若归为正确类型，则生成正确信息；若归为错误类型，则生成对应的错误信息及解决方案；将正确信息或错误信息及解决方案下发到开发界面，并提示用户进入新的提示流程或对代码进行修改。本发明能够很好地帮助学习者解决在编程和硬件连接等方面经常碰到的问题，避免学习者将时间花费在排错上，提高了学习效率。

Description

一种嵌入式开发学习自动纠错方法及系统

技术领域

本发明涉及一种嵌入式开发学习自动纠错方法及系统。

背景技术

目前大规模公开课（MOOC）已被广泛的应用,但是在实际应用中，MOOC对需要动手实验的教学适用性不好，无法解决实验教学过程中碰到的问题。学习者（特别是初学者）在实验教学环节的编程和硬件的连接过程中总会碰到很多问题，出现各种错误。对于出现的各类未知的错误，如果单靠学习者自己来排查，往往都要花费较长的时间，使得正常学习时间无法被有效利用，且排查的效果也不是很理想；如果靠老师帮忙排查，那么排查效果是会好一些，但是对于这种大规模公开课，往往是一个老师面对一群学习者，这样排查起来不仅会浪费较多的时间，而且会增加老师的负担及打击学习者的积极性，因此寻求一种自动纠错方案显得至关重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种嵌入式开发学习自动纠错方法，通过该方法来帮助学习者解决在编程和硬件连接等方面经常碰到的问题，避免学习者将大量的时间花费在排错上，浪费宝贵的学习时间。

本发明要解决的技术问题之一是这样实现的：一种嵌入式开发学习自动纠错方法，包括如下步骤：

步骤1、在开发界面中选择存储于案例库的案例，并将选择的案例分解成提示流程，同时根据提示流程进行代码编写及编译或调试，并将代码及得到的编译信息或调试信息提交给服务器；

步骤2、监控并采集嵌入式开发板信息，并将采集的开发板信息提交给服务器；

步骤3、将服务器接收的代码、开发板信息及编译信息或调试信息进行保存，并与后台数据进行对比，同时使用分类器进行分类，且若归为正确类型，则生成一正确信息；若归为错误类型，则生成一对应的错误信息及解决方案；

步骤4、将生成的正确信息或者错误信息及解决方案下发到开发界面，并提示用户进入新的提示流程或者对已编写的代码进行修改。

进一步地，所述步骤1具体包括：

步骤11、创建开发界面和案例库，所述开发界面包括一案例选择区、一编写区以及一交互区；

步骤12、打开开发界面，在所述案例选择区中选择一存储于所述案例库中的案例，通过所述交互区将选择的案例分解成N个具有先后顺序的提示流程，N为非零自然数，并在所述交互区按先后顺序逐个进行显示，且每显示一个提示流程，就进入一次步骤13；

步骤13、根据显示的提示流程，在所述编写区进行代码编写及编译或调试，并将用户编写的代码及得到的编译信息或调试信息提交给服务器，之后进入步骤2。

进一步地，所述步骤4具体为：将生成的正确信息或者错误信息及解决方案下发到开发界面，若所述交互区显示的是正确信息，则进入下一个提示流程，直到N个提示流程都处理完后才停止；若所述交互区显示的是错误信息及解决方案，则根据解决方案对已编写的代码进行修改。

进一步地，在构造所述分类器时，需事先收集一定数量的正确操作信息或者错误操作信息，并根据收集的信息来构造分类器，分类器分类的结果中均标记有正确与错误的类型，以作为检索列表的关键字，且在列表中保留有每种错误类型的解决方案；同时还要定期对分类器进行更新。

本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种嵌入式开发学习自动纠错系统，通过该系统来帮助学习者解决在编程和硬件连接等方面经常碰到的问题，避免学习者将大量的时间花费在排错上，浪费宝贵的学习时间。

本发明要解决的技术问题之二是这样实现的：一种嵌入式开发学习自动纠错系统，包括：

开发模块，用于在开发界面中选择存储于案例库的案例，并将选择的案例分解成提示流程，同时根据提示流程进行代码编写及编译或调试，并将代码及得到的编译信息或调试信息提交给服务器；

监控模块，用于监控并采集嵌入式开发板信息，并将采集的开发板信息提交给服务器；

对比模块，用于将服务器接收的代码、开发板信息及编译信息或调试信息进行保存，并与后台数据进行对比，同时使用分类器进行分类，且若归为正确类型，则生成一正确信息；若归为错误类型，则生成一对应的错误信息及解决方案；

反馈模块，用于将生成的正确信息或者错误信息及解决方案下发到开发界面，并提示用户进入新的提示流程或者对已编写的代码进行修改。

进一步地，所述开发模块具体包括：

创建单元，用于创建开发界面和案例库，所述开发界面包括一案例选择区、一编写区以及一交互区；

分解单元，用于打开开发界面，在所述案例选择区中选择一存储于所述案例库中的案例，通过所述交互区将选择的案例分解成N个具有先后顺序的提示流程，N为非零自然数，并在所述交互区按先后顺序逐个进行显示，且每显示一个提示流程，就进入一次编辑单元；

编辑单元，用于根据显示的提示流程，在所述编写区进行代码编写及编译或调试，并将用户编写的代码及得到的编译信息或调试信息提交给服务器，之后进入监控模块。

进一步地，所述反馈模块具体为：将生成的正确信息或者错误信息及解决方案下发到开发界面，若所述交互区显示的是正确信息，则进入下一个提示流程，直到N个提示流程都处理完后才停止；若所述交互区显示的是错误信息及解决方案，则根据解决方案对已编写的代码进行修改。

进一步地，在构造所述分类器时，需事先收集一定数量的正确操作信息或者错误操作信息，并根据收集的信息来构造分类器，分类器分类的结果中均标记有正确与错误的类型，以作为检索列表的关键字，且在列表中保留有每种错误类型的解决方案；同时还要定期对分类器进行更新。

本发明具有如下优点：能够很好地帮助学习者解决在编程和硬件连接等方面经常碰到的问题，并可避免学习者将大量时间花费在排错上, 浪费宝贵的学习时间；通过先给出提示流程供学习者输入参考使用，再对碰到的具体问题进行纠错，这有助于提高学习效率，并能大大缓解老师的压力。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种嵌入式开发学习自动纠错方法执行流程图。

具体实施方式

请参照图1所示，一种嵌入式开发学习自动纠错方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤1、在开发界面中选择存储于案例库的案例，并将选择的案例分解成提示流程，同时根据提示流程进行代码编写及编译或调试，并将代码及得到的编译信息或调试信息提交给服务器；该步骤具体包括：

步骤11、创建开发界面和案例库，所述开发界面包括一案例选择区，用于案例的选择；一编写区，用于代码的编写；以及一交互区，用于信息的交互和显示；所述案例库中存储有大量用于参考的案例，且所述案例库可以包括基础案例库和发散思维案例库，其中，基础案例库用于存储较为简单的案例，发散思维案例库用于存储较为复杂的案例；

步骤12、打开开发界面，该开发界面的存在形式可以是网页、专用软件、IDE插件等。在所述案例选择区中选择一存储于所述案例库中的案例，通过所述交互区将选择的案例分解成N个具有先后顺序的提示流程，N为非零自然数，并在所述交互区按先后顺序逐个进行显示，且每显示一个提示流程，就进入一次步骤13；

步骤13、根据显示的提示流程，在所述编写区进行代码编写及编译或调试，其中，编译和调试可以通过设置的编译按钮和调试按钮来实现，并将用户编写的代码及得到的编译信息或调试信息提交给服务器，之后进入步骤2。

步骤2、监控并采集嵌入式开发板信息（包括硬件接口信息、软硬件资源使用情况信息等），并将采集的开发板信息提交给服务器。

步骤3、将服务器接收的代码、开发板信息及编译信息或调试信息进行保存，并与后台数据进行对比，同时使用分类器进行分类，且若归为正确类型，则生成一正确信息；若归为错误类型，则生成一对应的错误信息及解决方案。

在构造所述分类器时，需事先收集一定数量的正确操作信息或者错误操作信息，并根据收集的信息来构造分类器，分类器分类的结果中均标记有正确与错误的类型，以作为检索列表的关键字，且在列表中保留有每种错误类型的解决方案；同时还要定期对分类器进行更新，以增加分类器的功能。

步骤4、将生成的正确信息或者错误信息及解决方案下发到开发界面，并提示用户进入新的提示流程或者对已编写的代码进行修改，该步骤具体为：将生成的正确信息或者错误信息及解决方案下发到开发界面，若所述交互区显示的是正确信息，则进入下一个提示流程，直到N个提示流程都处理完后才停止；若所述交互区显示的是错误信息及解决方案，则根据解决方案对已编写的代码进行修改。

一种嵌入式开发学习自动纠错系统，具体包括：

开发模块，用于在开发界面中选择存储于案例库的案例，并将选择的案例分解成提示流程，同时根据提示流程进行代码编写及编译或调试，并将代码及得到的编译信息或调试信息提交给服务器；该模块具体包括：

创建单元，用于创建开发界面和案例库，所述开发界面包括一案例选择区，用于案例的选择；一编写区，用于代码的编写；以及一交互区，用于信息的交互和显示；所述案例库中存储有大量用于参考的案例，且所述案例库可以包括基础案例库和发散思维案例库，其中，基础案例库用于存储较为简单的案例，发散思维案例库用于存储较为复杂的案例；

分解单元，用于打开开发界面，该开发界面的存在形式可以是网页、专用软件、IDE插件等。在所述案例选择区中选择一存储于所述案例库中的案例，通过所述交互区将选择的案例分解成N个具有先后顺序的提示流程，N为非零自然数，并在所述交互区按先后顺序逐个进行显示，且每显示一个提示流程，就进入一次编辑单元；

编辑单元，用于根据显示的提示流程，在所述编写区进行代码编写及编译或调试，其中，编译和调试可以通过设置的编译按钮和调试按钮来实现，并将用户编写的代码及得到的编译信息或调试信息提交给服务器，之后进入监控模块。

监控模块，用于监控并采集嵌入式开发板信息（包括硬件接口信息、软硬件资源使用情况信息等），并将采集的开发板信息提交给服务器。

对比模块，用于将服务器接收的代码、开发板信息及编译信息或调试信息进行保存，并与后台数据进行对比，同时使用分类器进行分类，且若归为正确类型，则生成一正确信息；若归为错误类型，则生成一对应的错误信息及解决方案。

在构造所述分类器时，需事先收集一定数量的正确操作信息或者错误操作信息，并根据收集的信息来构造分类器，分类器分类的结果中均标记有正确与错误的类型，以作为检索列表的关键字，且在列表中保留有每种错误类型的解决方案；同时还要定期对分类器进行更新，以增加分类器的功能。

反馈模块，用于将生成的正确信息或者错误信息及解决方案下发到开发界面，并提示用户进入新的提示流程或者对已编写的代码进行修改，该模块具体为：将生成的正确信息或者错误信息及解决方案下发到开发界面，若所述交互区显示的是正确信息，则进入下一个提示流程，直到N个提示流程都处理完后才停止；若所述交互区显示的是错误信息及解决方案，则根据解决方案对已编写的代码进行修改。

下面通过具体实施例对本发明做进一步分析：

具体实施例一：

本实施例主要借助基础案例并结合NFS文件系统制作对系统功能进行阐述，具体如下：

1、打开创建的开发界面，在案例选择区中选择基础案例库，并在下拉菜单中选择：选择NFS文件系统制作；此时交互区就会对该基础案例进行分解，并给出第一阶段的目标：编译内核，即将网卡驱动、NFSROOT文件支持等选项编译进入内核；同时交互区将给出相关的提示流程：①通过make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- menuconfig 进入内核配置选项；②进入Device Drivers –>Network Device support选择网卡驱动；③在File Systems-->Network File Systems选择NFS支持；④通过make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- uImage 编译内核镜像；学习者只需根据提示流程在编写区输入代码即可。操作完以上提示流程后，就通过编译按钮对内核进行编译，并采集代码及编译信息；待编译完成后，就对采集的代码及编译信息进行编码，编码的目的是为了更有效地传输数据和保障数据安全，并通过网络传输的方式将代码及编译信息提交给服务器。

2、监控并采集嵌入式开发板信息，并将采集的开发板信息进行编码，之后提交给服务器。

3、这里假设由于缺少mkimage工具而导致内核编译出错，在服务器将代码及编译信息和开发板信息解码后就先进行保存，并与后台数据进行对比，同时使用贝叶斯分类器对代码及编码信息和开发板信息进行归类，根据上述出错特征，代码及编码信息将被归类至类型1（这里假设类型1为缺少mkimage的分类），并通过哈希函数Hash(1)检索到解决方案：“缺少mkimage工具，可以通过apt-get install mkimage 进行安装”，同时将该方案通过网络传输下发至开发界面，并通过交互区反馈给用户；当然，在此之前要保证有足够的样本集训练，分为正确与错误两类，训练所采用的分类器为贝叶斯分类器，该分类器通过对信息进行训练（包括文本预处理，特征选择，文本向量等），从而建立起文本分类器。在分类器分类的结果中，需要标记正确与错误的类型，作为哈希函数Hash检索的关键字，且对应Hash列表中保留有每种错误的解决方案。

4、学习者根据交互区显示的错误信息及解决方案完成修改后，便继续编译内核，继续对代码及编码信息进行分类，直到贝叶斯分类器归为正确类0时，才进入下一阶段：NFSROOT文件系统制作，同时根据给出的提示流程进行代码编写、编译，以及进行代码及编译信息分类和开发板信息分类，待贝叶斯分类器归为正确类0时，又进入下一阶段，如此执行下去，直到执行完该基础案例后才停止。

具体实施例二：

 本实施例主要借助发散思维案例并结合PWM模块（基于Cortex-M3）对系统功能进行阐述，具体如下：

1、打开开发界面，在案例选择区选择发散思维案例库，并在下拉菜单中选择：PWM0输出占空比为50%的1KHz方波；此时交互区就会对该发散思维案例进行分解，并在交互区给出提示流程，用户只需在编写区进行代码输入即可。待完成代码输入后，就通过编译按钮对代码进行编译，并将代码及编译信息编码后提交给服务器。   

2、使用J-link监控并采集开发板的PWM管脚信息，并将PWM管脚信息编码后提交给服务器。

3、将服务器接收的代码及编译信息和PWM管脚信息解码后进行保存，并与后台数据进行对比，同时使用分类器进行分类，若发现与预期不符（例如PWM0未输出波形）；这里假设由于学习者操作不慎，在对PWM0进行周期、占空比等信息配置时，未对PWM0进行使能，从而导致PWM0无波形输出；这时出错的潜在原因有：① PWM_GEN_0宏定义出错；②PWMGenEnable(PWM_BASE, PWM_GEN_0)未输入。

4、在此情况下，学习者需要选择调试模式对该阶段的寄存器值进行校验；先利用Jlink读取PWM相关寄存器的配置信息，并将配置信息传递给服务器以同后台数据进行对比；这里假设执行完PWMGenEnable(PWM_BASE, PWM_GEN_0)后，读取到的PWMENABLE寄存器值为0x00000010（PWM1使能， PWM0未使能），而后台数据提供的PWMENABLE寄存器的对比值为0x00000001（PWM0使能），此时就生成PWMENABLE寄存器的错误信息，并根据PWMENABLE寄存器值存在的错误，对用户输入的代码PWMGenEnable(PWM_BASE, PWM_GEN_1);（这里假设用户输入错误）进行对比，可以使用字符串比对方法将其与“PWMGenEnable(PWM_BASE, PWM_GEN_0);”对比，得出该语句存在的错误；对比完之后就给出相应的解决方案，并将错误信息及解决方案通过交互区显示给用户。例如本案例的错误信息为：PWMENABLE寄存器配置存在错误；解决方案为：将PWMGenEnable(PWM_BASE,PWM_GEN_1);修正为PWMGenEnable(PWM_BASE, PWM_GEN_0);用户根据解决方案对代码进行修改后，服务器接收的代码及编译信息和PWM管脚信息就会被分类为正确类型，即说明本次PWM0输出占空比为50%的1KHz方波案例操作成功。

总之，本发明具有以下优点：够很好地帮助学习者解决在编程和硬件连接等方面经常碰到的问题，并可避免学习者将大量时间花费在排错上, 浪费宝贵的学习时间；通过先给出提示流程供学习者输入参考使用，再对碰到的具体问题进行纠错，这有助于提高学习效率，并能大大缓解老师的压力。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (8)

1.一种嵌入式开发学习自动纠错方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、在开发界面中选择存储于案例库的案例，并将选择的案例分解成提示流程，同时根据提示流程进行代码编写及编译或调试，并将代码及得到的编译信息或调试信息提交给服务器；

步骤2、监控并采集嵌入式开发板信息，并将采集的开发板信息提交给服务器；

步骤3、将服务器接收的代码、开发板信息及编译信息或调试信息进行保存，并与后台数据进行对比，同时使用分类器进行分类，且若归为正确类型，则生成一正确信息；若归为错误类型，则生成一对应的错误信息及解决方案；

步骤4、将生成的正确信息或者错误信息及解决方案下发到开发界面，并提示用户进入新的提示流程或者对已编写的代码进行修改。

2.如权利要求1所述的一种嵌入式开发学习自动纠错方法，其特征在于：所述步骤1具体包括：

步骤11、创建开发界面和案例库，所述开发界面包括一案例选择区、一编写区以及一交互区；

步骤12、打开开发界面，在所述案例选择区中选择一存储于所述案例库中的案例，通过所述交互区将选择的案例分解成N个具有先后顺序的提示流程，N为非零自然数，并在所述交互区按先后顺序逐个进行显示，且每显示一个提示流程，就进入一次步骤13；

步骤13、根据显示的提示流程，在所述编写区进行代码编写及编译或调试，并将用户编写的代码及得到的编译信息或调试信息提交给服务器，之后进入步骤2。

3.如权利要求2所述的一种嵌入式开发学习自动纠错方法，其特征在于：所述步骤4具体为：将生成的正确信息或者错误信息及解决方案下发到开发界面，若所述交互区显示的是正确信息，则进入下一个提示流程，直到N个提示流程都处理完后才停止；若所述交互区显示的是错误信息及解决方案，则根据解决方案对已编写的代码进行修改。

4.如权利要求1所述的一种嵌入式开发学习自动纠错方法，其特征在于：在构造所述分类器时，需事先收集一定数量的正确操作信息或者错误操作信息，并根据收集的信息来构造分类器，分类器分类的结果中均标记有正确与错误的类型，以作为检索列表的关键字，且在列表中保留有每种错误类型的解决方案；同时还要定期对分类器进行更新。

5.一种嵌入式开发学习自动纠错系统，其特征在于：包括：

开发模块，用于在开发界面中选择存储于案例库的案例，并将选择的案例分解成提示流程，同时根据提示流程进行代码编写及编译或调试，并将代码及得到的编译信息或调试信息提交给服务器；

监控模块，用于监控并采集嵌入式开发板信息，并将采集的开发板信息提交给服务器；

对比模块，用于将服务器接收的代码、开发板信息及编译信息或调试信息进行保存，并与后台数据进行对比，同时使用分类器进行分类，且若归为正确类型，则生成一正确信息；若归为错误类型，则生成一对应的错误信息及解决方案；

反馈模块，用于将生成的正确信息或者错误信息及解决方案下发到开发界面，并提示用户进入新的提示流程或者对已编写的代码进行修改。

6.如权利要求5所述的一种嵌入式开发学习自动纠错系统，其特征在于：所述开发模块具体包括：

创建单元，用于创建开发界面和案例库，所述开发界面包括一案例选择区、一编写区以及一交互区；

分解单元，用于打开开发界面，在所述案例选择区中选择一存储于所述案例库中的案例，通过所述交互区将选择的案例分解成N个具有先后顺序的提示流程，N为非零自然数，并在所述交互区按先后顺序逐个进行显示，且每显示一个提示流程，就进入一次编辑单元；

编辑单元，用于根据显示的提示流程，在所述编写区进行代码编写及编译或调试，并将用户编写的代码及得到的编译信息或调试信息提交给服务器，之后进入监控模块。

7.如权利要求6所述的一种嵌入式开发学习自动纠错系统，其特征在于：所述反馈模块具体为：将生成的正确信息或者错误信息及解决方案下发到开发界面，若所述交互区显示的是正确信息，则进入下一个提示流程，直到N个提示流程都处理完后才停止；若所述交互区显示的是错误信息及解决方案，则根据解决方案对已编写的代码进行修改。

8.如权利要求5所述的一种嵌入式开发学习自动纠错系统，其特征在于：在构造所述分类器时，需事先收集一定数量的正确操作信息或者错误操作信息，并根据收集的信息来构造分类器，分类器分类的结果中均标记有正确与错误的类型，以作为检索列表的关键字，且在列表中保留有每种错误类型的解决方案；同时还要定期对分类器进行更新。