CN104850669A - 逻辑器件及构建方法、逻辑器件库、逻辑器构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明配电网领域，具体涉及逻辑器件及构建方法、逻辑器件库、逻辑器构建方法。该逻辑器件是对一个逻辑元件的功能的逻辑表达；逻辑元件包括以下任一种：基本逻辑元件、多个基本逻辑元件的逻辑组合。逻辑器件构建方法包括：确定需要逻辑表达的逻辑元件；根据逻辑元件的功能进行逻辑表达形成准逻辑器件；对准逻辑器件进行验证；如果准逻辑器件功能与逻辑元件功能相同，则准逻辑器件为对应逻辑元件的逻辑器件。逻辑器件库包括若干逻辑器件。逻辑器构建方法包括：确定逻辑电路图；根据逻辑电路图编制调用程序；根据调用程序调取逻辑器件库的逻辑器件，形成逻辑电路图组合表达；该逻辑电路图组合表达为逻辑器。本发明能够降低复杂逻辑电路设计成本。

Description

逻辑器件及构建方法、逻辑器件库、逻辑器构建方法

技术领域

本发明配电网领域，具体而言，涉及逻辑器件及构建方法、逻辑器件库、逻辑器构建方法。

背景技术

在进行配电终端软硬件设计时，会使用到逻辑设计，一般会进行软硬件功能的划分，硬件部分往往采用标准的逻辑元件来设计，当逻辑复杂时，也会采用可编程阵列来实现；软件部分一般直接采用编程方式，只能进行一些简单的逻辑处理，遇到比较复杂的逻辑时，会出现分支太多、编程复杂、难以设计的问题。所以往往在软硬件划分时考虑软件实现的难度，把难以用软件完成的功能采用硬件实现，无形中增加了系统成本和开发周期。

尤其在进行电压时间型配电终端设计时，就使用了大量的逻辑设计；电压时间型功能是依靠终端、设备自身的配合和其它终端、设备的互相配合来实现，配电终端自身和其他终端之间需要较强的逻辑配合。由于该逻辑配合较为复杂，采用常规的软件方法编程，面临软件设计复杂，逻辑功能难以调试、修改的问题。相关技术对电压时间型配电终端的功能设计，采用硬件逻辑电路来实现。这种实现方式会用到大量的标准逻辑电路，在逻辑需要变更时需修改硬件设计，或采用可编程阵列芯片，从而加大了硬件成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种逻辑器件及构建方法、逻辑器件库、逻辑器构建方法，以解决复杂逻辑电路设计成本高的问题。

本发明实施例提供了一种逻辑器件，所述逻辑器件是对一个逻辑元件的功能的逻辑表达，所述逻辑表达包括：一个以上的输入项、输出项；所述逻辑元件包括以下任一种：基本逻辑元件、多个基本逻辑元件的逻辑组合。

在一些实施例中，优选为，所述逻辑元件包括以下任一种：与门、非门、或门、触发器、计数器、连接线、缓存元件、定时器元件。

本发明实施例还提供了一种逻辑器件的构建方法，包括：

确定需要逻辑表达的逻辑元件；

根据所述逻辑元件的功能进行逻辑表达，形成准逻辑器件；

采用可视化的信号仿真技术对所述准逻辑器件进行验证；

如果验证的结果为所述准逻辑器件的功能与所述逻辑元件的功能相同，则，将所述准逻辑器件定义为对应所述逻辑元件的逻辑器件。

在一些实施例中，优选为，当所述逻辑元件包括：多个基本逻辑元件的逻辑组合时，所述根据所述逻辑元件的功能进行逻辑表达包括：

对所述逻辑组合中的所有基本逻辑元件分别进行逻辑表达，形成基本逻辑器件；

通过标准输入、输出，和内存映射技术按照所述逻辑组合的组合方式对所有基本逻辑器件进行编辑。

本发明实施例还提供了一种逻辑器件库，包括：若干个如权利要求1中所述的逻辑器件，所有所述逻辑器件分别对应不同的逻辑元件。

本发明实施例还提供了一种逻辑器的构建方法，包括：

确定所述逻辑器的逻辑电路图；

根据所述逻辑电路图编制各逻辑器件的调用程序，制定输入、输出和连接线；

根据所述调用程序调取权利要求5中所述逻辑器件库中的逻辑器件，结合制定的输入、输出和连接线，形成逻辑电路图的组合表达；

将所述逻辑电路图的组合表达定义为逻辑器。

在一些实施例中，优选为，在所述形成逻辑电路图的组合表达后，所述构建方法还包括：

利用可视化的信号仿真技术对所述逻辑电路图的组合表达进行测试；

当测试结果正确时，则进行所述将所述逻辑电路图的组合表达定义为逻辑器。

在一些实施例中，优选为，所述将所述逻辑电路图的组合表达定义为逻辑器包括：

采用计算机语言对所述逻辑电路图的组合表达进行逻辑编程形成逻辑器。

在一些实施例中，优选为，所述计算机语言包括C语言。

本发明实施例提供的逻辑器件及构建方法、逻辑器件库、及逻辑器构建方法，与现有技术相比，对逻辑电路中每一个逻辑元件进行逻辑表达，形成对应该逻辑元件的逻辑器件，根据逻辑电路对逻辑器件进行编辑，形成逻辑器。由于逻辑器件均为一个独立的个体，在需要对逻辑器进行修改时，只需要对一个个独立的个体进行修改，从而减少了修改的工作量，降低了修改成本。同时，通过逻辑器件这种软件方式的逻辑表达完成逻辑元件这种硬件的功能，可以重复使用，方便构建逻辑器，降低构建成本。

附图说明

图1为本发明例6中的电路图；

图2为本发明一个实施例中逻辑器件的构建示意图；

图3为本发明一个实施例中逻辑器的构建示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子结合附图对本发明做进一步的详细描述。

考虑到目前设计复杂的逻辑关系通常采用硬件编辑而成，造成系统成本高，开发周期长的问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种逻辑器件，逻辑器件是对一个逻辑元件的功能的逻辑表达，逻辑表达包括：一个以上的输入项、输出项；逻辑元件包括以下任一种：基本逻辑元件、多个基本逻辑元件的逻辑组合。

该逻辑器件的构建方法包括：确定需要逻辑表达的逻辑元件；根据逻辑元件的功能进行逻辑表达，形成准逻辑器件；采用可视化的信号仿真技术对准逻辑器件进行验证；如果验证的结果为准逻辑器件的功能与逻辑元件的功能相同，则，将准逻辑器件定义为对应逻辑元件的逻辑器件。

由上述逻辑器件组成的逻辑器件库，其包括：若干个的逻辑器件，所有逻辑器件分别对应不同的逻辑元件。

利用上述逻辑器件进行逻辑器的构建，其包括：确定逻辑器的逻辑电路图；根据逻辑电路图编制各逻辑器件的调用程序，制定输入、输出和连接线；根据调用程序调取逻辑器件库中的逻辑器件，结合制定的输入、输出和连接线，形成逻辑电路图的组合表达；将逻辑电路图的组合表达定义为逻辑器。

上述提供的逻辑器件、逻辑器件的构建方法、逻辑器件库、逻辑器的构建均沿用了如下的思想：采用逻辑表达的方式对逻辑元件进行表达，实现硬件中逻辑元件的功能，也就是说采用软件的逻辑表达来替换硬件的逻辑结构，减低成本，方便构建、修复，缩短开发周期。

下面对逻辑器件、逻辑器件的构建方法、逻辑器件库、逻辑器的构建进行详细的描述：

本发明依据的中心思想是将硬件中的逻辑元件进行软件式的表达，即逻辑器件；而且，以逻辑元件为单位形成独立存在的不同的逻辑器件；而且，逻辑器件与逻辑元件实现的功能相同。所以，本发明提供的逻辑器件，是对一个逻辑元件的功能的逻辑表达，逻辑表达包括：一个以上的输入项、输出项。

举例来说：

例1：逻辑元件为与门，那么对应的逻辑器件表达为AND（n，x1，x2，x3……xn，y）定义为有n的输入项的个数，输入项分别为：x1，x2，x3……xn，输出项为y；

例2：逻辑元件为非门，那么对应的逻辑器件表达为NOT(x，y)，输入项为x，输出项为y；

例3：逻辑元件为触发器，那么对应的逻辑器件表达为RS(x,y,z,w)，输入项为x，y，输出项为z，w。

例4：逻辑元件为计数器，那么对应的逻辑器件表达为TIME(x，y，t)，输入项为x，y，输出项为t。

考虑到构建逻辑电路时，有些逻辑元件会经常被调用，应该将经常调用的逻辑元件都进行逻辑表达，所以，此处对逻辑元件进行了上位式的表达，该逻辑元件包括了基本逻辑元件，也可以包括多个基本逻辑元件的逻辑组合。究竟逻辑元件涵盖的范围多大，可以根据逻辑元件被调用的频率来衡量，如果频率高，完全可以逻辑表达成一个独立存在的逻辑器件。举例来说：

例5：逻辑元件为与非门，那么对应的逻辑器件表达为：

AND(4，a，b，c，d，e),

NOT（e，e）

这两个编程来实现。

例6：逻辑元件为图1中的电路，那么对应的逻辑器件表达为：

AND(3，a，b，NOT(c，c)，e)

OR(2，e，NOT(d，d)，f)

更具体来说，逻辑元件还是要包括以下任一种：与门、非门、或门、触发器、计数器、连接线、缓存元件、定时器元件。

图2给出了逻辑器件的构建方法：

S2确定需要逻辑表达的逻辑元件；

首先要确定逻辑元件，以及该逻辑元件实现的功能。从上描述可知，逻辑元件在构建逻辑电路时会被调用，因此，逻辑元件需要作为一个独立结构明确。

S4根据逻辑元件的功能进行逻辑表达，形成准逻辑器件；

将硬件进行软件化表达，需要根据逻辑元件的功能进行逻辑表达。需要说明，所有的逻辑元件的逻辑表达需要采用统一的方式，以实现接口的统一，而且，为了方便逻辑表达的阅读和修改，该逻辑表达最好采用简单、易于理解的方式。

此处，需要说明的是，根据上文分析可知，许多的逻辑元件是基本逻辑元件的组合，因此，在多个基本逻辑元件的逻辑组合时，逻辑元件的功能进行逻辑表达包括：对逻辑组合中的所有基本逻辑元件分别进行逻辑表达，形成基本逻辑器件；通过标准输入、输出，和内存映射技术按照逻辑组合的组合方式对所有基本逻辑器件进行编辑。操作方式可以参考例5、例6。

S6采用可视化的信号仿真技术对准逻辑器件进行验证；

考虑到逻辑器件需要被经常调用，因此，首先要验证逻辑器件是否能够与逻辑元件在功能上相同。本发明优先采用了可视化的信号仿真技术进行验证，提高了验证结果的可视化，同时，方便随时修正逻辑元件的逻辑表达（即准逻辑器件）。

S8如果验证的结果为准逻辑器件的功能与逻辑元件的功能相同，则，将准逻辑器件定义为对应逻辑元件的逻辑器件。

为了方便调用逻辑器件，本发明给出了一个逻辑器件库，用于存放经常被调用的逻辑器件，该逻辑器件库若干个如权利要求1中的逻辑器件，所有逻辑器件分别对应不同的逻辑元件。

叙述至此，逻辑器件、逻辑器件库均已形成，下面介绍调用逻辑器件库中的逻辑器件，构建逻辑电路，形成逻辑器，图3给出了逻辑器的构建方法：

SS2：确定逻辑器的逻辑电路图；

该步骤利于后续对逻辑电路图进行拆分，分解出各逻辑元件；

SS4，根据逻辑电路图编制各逻辑器件的调用程序，制定输入、输出和连接线；

该步骤还包括：

根据逻辑电路图分解出需要的逻辑元件和逻辑元件的调用程序，制定输入、输出和连接线；

根据逻辑元件确定逻辑器件，即连接线对应的逻辑器件；

SS6，将各逻辑器件与逻辑元件的调用程序，结合制定的输入、输出和连接线的逻辑器件，形成逻辑电路图的组合表达；

SS8，利用可视化的信号仿真技术对逻辑电路图的组合表达进行测试；

可视化信号仿真技术的测试能够确立该逻辑电路表达是否正确，当测试结果正确时，则进行将逻辑电路图的组合表达定义为逻辑器。

SS10，将逻辑电路图的组合表达定义为逻辑器。

为了实现逻辑器兼容各类嵌入式CPU，也能在X86和RISC CPU上运行，需要采用计算机语言对该逻辑电路图的组合表达进行编程。本发明优选采用C语言进行编程。

本发明对逻辑电路中每一个逻辑元件进行逻辑表达，形成对应该逻辑元件的逻辑器件，根据逻辑电路对逻辑器件进行编辑，形成逻辑器。由于逻辑器件均为一个独立的个体，在需要对逻辑器进行修改时，只需要对一个个独立的个体进行修改，从而减少了修改的工作量，降低了修改成本。同时，通过逻辑器件这种软件方式的逻辑表达完成逻辑元件这种硬件的功能，可以重复使用，方便构建逻辑器，降低构建成本。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种逻辑器件，其特征在于，所述逻辑器件是对一个逻辑元件的功能的逻辑表达，所述逻辑表达包括：一个以上的输入项、输出项；所述逻辑元件包括以下任一种：基本逻辑元件、多个基本逻辑元件的逻辑组合。

2.如权利要求1所述的逻辑器件，其特征在于，所述逻辑元件包括以下任一种：与门、非门、或门、触发器、计数器、连接线、缓存元件、定时器元件。

3.一种逻辑器件的构建方法，其特征在于，包括：

确定需要逻辑表达的逻辑元件；

根据所述逻辑元件的功能进行逻辑表达，形成准逻辑器件；

采用可视化的信号仿真技术对所述准逻辑器件进行验证；

如果验证的结果为所述准逻辑器件的功能与所述逻辑元件的功能相同，则，将所述准逻辑器件定义为对应所述逻辑元件的逻辑器件。

4.如权利要求3所述的逻辑器件的构建方法，其特征在于，

当所述逻辑元件包括：多个基本逻辑元件的逻辑组合时，所述根据所述逻辑元件的功能进行逻辑表达包括：

对所述逻辑组合中的所有基本逻辑元件分别进行逻辑表达，形成基本逻辑器件；

通过标准输入、输出，和内存映射技术按照所述逻辑组合的组合方式对所有基本逻辑器件进行编辑。

5.一种逻辑器件库，其特征在于，包括若干个如权利要求1中所述的逻辑器件，所有所述逻辑器件分别对应不同的逻辑元件。

6.一种逻辑器的构建方法，其特征在于，包括：

确定所述逻辑器的逻辑电路图；

根据所述逻辑电路图编制各逻辑器件的调用程序，制定输入、输出和连接线；

根据所述调用程序调取权利要求5中所述逻辑器件库中的逻辑器件，结合制定的输入、输出和连接线，形成逻辑电路图的组合表达；

将所述逻辑电路图的组合表达定义为逻辑器。

7.如权利要求6所述的逻辑器的构建方法，其特征在于，在所述形成逻辑电路图的组合表达后，所述构建方法还包括：

利用可视化的信号仿真技术对所述逻辑电路图的组合表达进行测试；

当测试结果正确时，则进行所述将所述逻辑电路图的组合表达定义为逻辑器。

8.如权利要求6或7所述的逻辑器的构建方法，其特征在于，所述将所述逻辑电路图的组合表达定义为逻辑器包括：

采用计算机语言对所述逻辑电路图的组合表达进行逻辑编程形成逻辑器。

9.如权利要求8所述的逻辑器的构建方法，其特征在于，所述计算机语言包括C语言。