CN105204837A - 一种逻辑编程的实现方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种逻辑编程的实现方法，该方法包括：根据需要确定所需元件，并确定各元件之间的连接关系；将所确定的元件以及各元件之间的连接关系保存为配置文件；在逻辑编程的初始化阶段，解析所述配置文件，获取所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系；根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链；在逻辑编程的运行阶段，依次执行所述任务链的各个任务。本发明还提供了一种实现逻辑编程的装置。

Description

一种逻辑编程的实现方法和装置

技术领域

本发明涉及编程的实现技术，尤其涉及一种逻辑编程的实现方法和装置。

背景技术

现有技术中，一般基于图形化、模块化的功能块图(FunctionBlockDrawing，FBD)编程，这种编程方式因为具有直观性强、且易于维护的特点，在工业控制和电力系统继电保护领域得到广泛应用。

然而，在FBD编程的实现过程中，具体是根据当前的图形化页面，采用图形化编程工具直接编译生成可执行程序，这样，在每次调整逻辑时，均需要重新编译和下载新生成的可执行程序，开发效率低，使用范围受限。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种逻辑编程的实现方法和装置，能够简化和方便逻辑编程的实现，从而提高开发效率。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种逻辑编程的实现方法，该方法包括：

根据需要确定所需元件，并确定各元件之间的连接关系；

将所确定的元件以及各元件之间的连接关系保存为配置文件；

在逻辑编程的初始化阶段，解析所述配置文件，获取所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系；

根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链；

在逻辑编程的运行阶段，依次执行所述任务链的各个任务。

上述方案中，所述方法还包括：预先设置元件的模型，并根据所述元件的模型构建元件库信息索引表；所述元件库信息索引表包括元件的类型名、实例名、元件的构造函数、元件的初始化函数、以及元件的任务函数。

上述方案中，根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链包括：通过查找元件库信息索引表的方式根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链。

上述方案中，通过查找元件库信息索引表的方式根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链包括：

根据各元件的实例名查找所述元件库信息索引表，依次调用各元件的构造函数，分配数据空间并注册元件对外接口信息，完成各元件的实例化，再依次调用各元件的初始化函数以完成各元件的数据初始化；

根据各元件之间的连接关系，将输出变量的内存地址写入输入变量的指针中；

根据各元件之间的执行顺序查找所述元件库信息索引表，依次将各元件的任务函数和数据信息添加到任务链中。

上述方案中，所述依次执行所述任务链的各个任务包括：遍历所述任务链，依次执行各元件的任务函数。

本发明实施例还提供一种实现逻辑编程的装置，该装置包括：确定模块、存储模块、解析模块、生成模块、以及执行模块；其中，

所述确定模块用于，根据需要确定所需元件，并确定各元件之间的连接关系；

所述存储模块用于，将所确定的元件以及各元件之间的连接关系保存为配置文件；

所述解析模块用于，在逻辑编程的初始化阶段，解析所述配置文件，获取所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系；

所述生成模块用于，根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链；

所述执行模块用于，在逻辑编程的运行阶段，依次执行所述任务链的各个任务。

上述方案中，所述装置还包括：设置模块；其中，

所述设置模块用于，预先设置元件的模型，并根据所述元件的模型构建元件库信息索引表；所述元件库信息索引表包括元件的类型名、实例名、元件的构造函数、元件的初始化函数、以及元件的任务函数。

上述方案中，所述生成模块具体用于，通过查找元件库信息索引表的方式根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链。

上述方案中，所述生成模块通过查找元件库信息索引表的方式根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链包括：

根据各元件的实例名查找所述元件库信息索引表，依次调用各元件的构造函数，分配数据空间并注册元件对外接口信息，完成各元件的实例化，再依次调用各元件的初始化函数以完成各元件的数据初始化；

根据各元件之间的连接关系，将输出变量的内存地址写入输入变量的指针中；

根据各元件之间的执行顺序查找所述元件库信息索引表，依次将各元件的任务函数和数据信息添加到任务链中。

上述方案中，所述执行模块具体用于，遍历所述任务链，依次执行各元件的任务函数。

本发明实施例所提供的逻辑编程的实现方法和装置，根据需要确定所需元件，并确定各元件之间的连接关系；将所确定的元件以及各元件之间的连接关系保存为配置文件；在逻辑编程的初始化阶段，解析所述配置文件，获取所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系；根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链；在逻辑编程的运行阶段，依次执行所述任务链的各个任务。如此，能够通过解析配置文件的方式来简化和方便逻辑编程的实现，在需要调整逻辑时，只需更改配置文件中对应的内容，而不再需要重新编译和下载新生成的可执行程序，从而能有效提高开发效率；另外，更改配置文件非常简单，配置文件的存储和使用也非常容易，因此，本发明实施例可适用于更广的应用环境中。

附图说明

图1为本发明实施例逻辑编程的实现方法的流程示意图；

图2为本发明实施例逻辑与元件的数据信息的结构体示意图；

图3为本发明实施例元件库信息索引表的组成结构示意图；

图4为本发明实施例生成可执行任务链的过程中配置文件和元件库信息索引表之间的依赖关系示意图；

图5为本发明实施例所述元件的实例、输入、输出注册表的组成示意图；

图6为本发明实施例任务链表的组成结构示意图；

图7为本发明实施例执行任务链的流程示意图；

图8为本发明实施例实现逻辑编程的装置的组成结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

在本发明实施例中，根据需要确定所需元件，并确定各元件之间的连接关系；将所确定的元件以及各元件之间的连接关系保存为配置文件；在逻辑编程的初始化阶段，解析所述配置文件，获取所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系；根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链；在逻辑编程的运行阶段，依次执行所述任务链的各个任务。

图1为本发明实施例逻辑编程的实现方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例逻辑编程的实现方法包括：

步骤S100：根据需要确定所需元件，并确定各元件之间的连接关系；

这里，用户可以通过文本编辑或者图形化编程工具来根据需要选择所需元件，并确定各元件之间的连接关系。

在步骤S100之前，该实现方法还包括：预先设置元件的模型，并根据所述元件模型构建元件库信息索引表，所述元件库信息索引表中包括若干个元件的模型信息；具体的，所述元件库信息索引表包括元件的类型名、实例名、元件的构造函数、元件的初始化函数、以及元件的任务函数。

所述元件的模型信息包括元件的数据信息和元件的操作函数；

这里，元件的数据信息由元件的类型名、实例名、输入变量、输出变量以及内部变量组成，所述元件的数据信息以结构体的形式存储；以逻辑与元件为例，如图2所示为逻辑与元件的数据信息的结构体示意图；其中，

所述元件的类型名为元件功能识别码，与元件功能描述直接对应，如逻辑与元件的类型名一般定义为AND2；

所述元件的实例名为元件实例化的名称，一个元件可以有多个实例，如逻辑与元件可以有多个实例，对应的实例名定义为AND2_inst1、AND2_inst2等；

所述元件的输入变量是所述元件在运行时需要从外部输入的信号，所述输入变量为指针数据类型，如逻辑与元件有两个输入变量*in1和*in2。如果元件不需要从外部取得输入信号，则可以没有输入变量；

所述元件的输出变量为所述元件在运行时向外部提供访问的信号，如逻辑与有一个输出变量out，如果元件不需要向外部提供访问信号，则可以没有输出变量；

所述元件的内部变量，也称私有变量，为所述元件计算所需的内部私有数据，与外部无关。

这里，元件的操作函数包括元件的构造函数、元件的初始化函数、以及元件的任务函数；其中，

所述元件的构造函数，负责申请数据空间，注册元件对外接口信息，包括元件的类型名、输入及输出变量的内存地址、变量名字符串、以及变量类型；所述构造函数的输入为元件的实例名、输出为元件的内存首地址。当某个元件的构造函数被调用后，产生一个元件实例，同时，还获得所述元件的输入、输出变量的名称和内存地址。

以逻辑与AND2元件为例，当AND2元件的构造函数newAND2(对应元件的实例名为“AND2_inst1”)被调用后，产生一个元件实例AND2_inst1，同时，还获得所述AND2元件的两个输入和一个输出变量的名称，分别为AND2_inst1.in1、AND2_inst1.in2、AND2_inst1.out，均为布尔型变量，其内存地址分别为0x0200、0x0204、0x0208。

所述元件的初始化函数，负责初始化元件的内部数据，为元件的任务函数执行前做好数据准备；所述初始化函数的输入为元件的实例名，输出为初始化结果，其实现与元件的实际功能有关。

所述元件的任务函数，负责执行元件的运算功能；所述任务函数的输入为元件的内存首地址，输出为运行结果，其实现与元件的实际功能有关；其中，所述元件的任务函数为通过编译器编译形成的二进制指令代码。

步骤S101：将所确定的元件以及各元件之间的连接关系保存为配置文件；

这里，所述元件包括元件的模型信息，即元件的数据信息和元件的操作函数。

步骤S102：在逻辑编程的初始化阶段，解析所述配置文件，获取所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系；

步骤S103：根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链；

这里，通过查找元件库信息索引表的方式根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链；其中，如图3所示为元件库信息索引表的组成结构示意图，所述元件库信息索引表包括元件的类型名、实例名、元件的构造函数、元件的初始化函数、以及元件的任务函数。

在本发明实施例生成可执行任务链的过程中配置文件和元件库信息索引表之间的依赖关系，如图4所示，具体地，所述通过查找元件库信息索引表的方式根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链包括：

步骤a，根据所述各元件的实例名查找所述元件库信息索引表，依次调用各元件的构造函数，分配数据空间并注册元件对外接口信息，以完成各元件的实例化，再依次调用各元件的初始化函数以完成各元件的数据初始化；

这里，在元件的实例化过程中，元件的对外接口信息被分类存到各个表项中，如图5所示，包括：如图5(a)所示的元件实例注册表，图5(b)所示的输入变量注册表，以及图5(c)所示的输出变量注册表。如此，当完成各个元件的实例化后，即可获得与所述用户自定义的逻辑编程相关的所有元件的信息，包括元件的实例名、内存首地址，输入变量名、输入变量地址，输出变量名、输出变量地址。

步骤b，根据各元件之间的连接关系，将输出变量的内存地址写入输入变量的指针中；

具体地，根据步骤a在元件的实例化过程中所建立的元件的输出变量注册表，找到各元件的输出变量内存地址，再将输出变量的内存地址写入输入变量的指针中。

如此，由于元件的输入变量为指针数据类型，通过将输出变量的内存地址写入输入变量的指针中，即能实现元件间输出变量和输入变量的映射，而不再需要元件间输入、输出变量值之间的拷贝操作，使得执行效率得到有效提高。

步骤c，根据各元件之间的执行顺序查找所述元件库信息索引表，依次将各元件的任务函数和数据信息添加到任务链中，形成如图6所示的任务链表；其中，所述任务链表的表项内容包括元件的任务函数指针、元件数据首地址、以及下一个任务块指针*next_task。

步骤S104：在逻辑编程的运行阶段，依次执行所述任务链的各个任务。

具体地，如图7所示，通过判断任务函数指针是否为非空(！＝NULL)的方式遍历整个任务链，依次执行各元件的任务函数。

这里，由于元件的任务函数为二进制指令代码，使得在遍历任务链时，可以直接调用已编译好的各元件的任务函数，执行效率高。

如此，本发明实施例通过解析配置文件的方式来简化和方便逻辑编程的实现，在需要调整逻辑时，只需更改配置文件中对应的内容，而不需要重新编译和下载新生成的可执行程序，从而能有效提高开发效率。另外，更改配置文件非常简单，配置文件的存储和使用也非常容易，因此，本发明实施例可适用于更广的应用环境中。

图8为本发明实施例实现逻辑编程的装置的组成结构示意图，如图8所示，本发明实施例实现逻辑编程的装置包括：确定模块10、存储模块11、解析模块12、生成模块13、以及执行模块14；其中，

所述确定模块10用于，根据需要确定所需元件，并确定各元件之间的连接关系；

这里，所述装置还包括设置模块15；其中，所述设置模块15用于，预先设置元件的模型，并根据所述元件的模型构建元件库信息索引表，所述元件库信息索引表中包括若干个元件的模型信息；具体地，所述元件库信息索引表包括元件的类型名、实例名、元件的构造函数、元件的初始化函数、以及元件的任务函数。

所述元件的模型信息包括元件的数据信息和元件的操作函数；

这里，元件的数据信息由元件的类型名、实例名、输入变量、输出变量以及内部变量组成，所述元件的数据信息以结构体的形式存储；所述输入变量为指针数据类型。

这里，元件的操作函数包括元件的构造函数、元件的初始化函数、以及元件的任务函数；所述元件的任务函数为通过编译器编译形成的二进制指令代码。

所述存储模块11用于，将所确定的元件以及各元件之间的连接关系保存为配置文件；

这里，所述元件包括元件的模型信息，即元件的数据信息和元件的操作函数。

所述解析模块12用于，在逻辑编程的初始化阶段，解析所述配置文件，获取所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系；

所述生成模块13用于，根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链；

具体地，所述生成模块13通过查找元件库信息索引表的方式根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链；其中，所述元件库信息索引表包括元件的实例名、元件的构造函数、元件的初始化函数、以及元件的任务函数。

这里，所述生成模块13通过查找元件库信息索引表的方式根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链包括：

根据各元件的实例名查找所述元件库信息索引表，依次调用各元件的构造函数，分配数据空间并注册元件对外接口信息，以完成各元件的实例化，再依次调用各元件的初始化函数以完成各元件的数据初始化；

这里，在元件的实例化过程中，元件的对外接口信息被分类存到各个表项中，包括元件实例注册表，输入变量注册表，以及输出变量注册表。如此，当完成各个元件的实例化后，即可获得与所述用户自定义的逻辑编程相关的所有元件的信息，包括元件的实例名、内存首地址，输入变量名、输入变量地址，输出变量名、输出变量地址。

根据各元件之间的连接关系，将输出变量的内存地址写入输入变量的指针中；

具体地，根据在元件的实例化过程中所建立的元件的输出变量注册表，找到各元件的输出变量内存地址，再将输出变量的内存地址写入输入变量的指针中。

如此，由于元件的输入变量为指针数据类型，通过将输出变量的内存地址写入输入变量的指针中，即能实现元件间输出变量和输入变量的映射，而不再需要元件间输入、输出变量值之间的拷贝操作，使得执行效率得到有效提高。

根据各元件之间的执行顺序查找所述元件库信息索引表，依次将各元件的任务函数和数据信息添加到任务链中，形成任务链表；其中，所述任务链表的表项内容包括元件的任务函数指针、元件数据首地址、以及下一个任务块指针*next_task。

所述执行模块14用于，在逻辑编程的运行阶段，依次执行所述任务链的各个任务。

具体地，所述执行模块14通过判断任务函数指针是否为非空(！＝NULL)的方式遍历整个任务链，依次执行各元件的任务函数。

这里，由于元件的任务函数为二进制指令代码，使得在遍历任务链时，可以直接调用已编译好的各元件的任务函数，执行效率高。

如此，本发明实施例通过解析配置文件的方式来简化和方便逻辑编程的实现，在需要调整逻辑时，只需更改配置文件中对应的内容，而不需要重新编译和下载新生成的可执行程序，从而能有效提高开发效率。另外，更改配置文件非常简单，配置文件的存储和使用也非常容易，因此，本发明实施例可适用于更广的应用环境中。

在实际应用中，所述确定模块10、解析模块12、生成模块13、执行模块14、以及设置模块15均可由位于本发明实现逻辑编程的装置所在服务器或终端的中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)、或现场可编程门阵列(FPGA)实现；所述存储模块11可由位于本发明逻辑编程的实现装置所在服务器或终端的存储器实现。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种逻辑编程的实现方法，其特征在于，所述方法包括：

根据需要确定所需元件，并确定各元件之间的连接关系；

将所确定的元件以及各元件之间的连接关系保存为配置文件；

在逻辑编程的初始化阶段，解析所述配置文件，获取所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系；

根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链；

在逻辑编程的运行阶段，依次执行所述任务链的各个任务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：预先设置元件的模型，并根据所述元件的模型构建元件库信息索引表；所述元件库信息索引表包括元件的类型名、实例名、元件的构造函数、元件的初始化函数、以及元件的任务函数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链包括：通过查找元件库信息索引表的方式根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过查找元件库信息索引表的方式根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链包括：

根据各元件的实例名查找所述元件库信息索引表，依次调用各元件的构造函数，分配数据空间并注册元件对外接口信息，完成各元件的实例化，再依次调用各元件的初始化函数以完成各元件的数据初始化；

根据各元件之间的连接关系，将输出变量的内存地址写入输入变量的指针中；

根据各元件之间的执行顺序查找所述元件库信息索引表，依次将各元件的任务函数和数据信息添加到任务链中。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依次执行所述任务链的各个任务包括：遍历所述任务链，依次执行各元件的任务函数。

6.一种实现逻辑编程的装置，其特征在于，所述装置包括：确定模块、存储模块、解析模块、生成模块、以及执行模块；其中，

所述确定模块用于，根据需要确定所需元件，并确定各元件之间的连接关系；

所述存储模块用于，将所确定的元件以及各元件之间的连接关系保存为配置文件；

所述解析模块用于，在逻辑编程的初始化阶段，解析所述配置文件，获取所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系；

所述生成模块用于，根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链；

所述执行模块用于，在逻辑编程的运行阶段，依次执行所述任务链的各个任务。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：设置模块；其中，

所述设置模块用于，预先设置元件的模型，并根据所述元件的模型构建元件库信息索引表；所述元件库信息索引表包括元件的类型名、实例名、元件的构造函数、元件的初始化函数、以及元件的任务函数。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述生成模块具体用于，通过查找元件库信息索引表的方式根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述生成模块通过查找元件库信息索引表的方式根据所述各元件的实例名、各元件之间的执行顺序、以及各元件之间的连接关系生成可执行任务链包括：

根据各元件的实例名查找所述元件库信息索引表，依次调用各元件的构造函数，分配数据空间并注册元件对外接口信息，完成各元件的实例化，再依次调用各元件的初始化函数以完成各元件的数据初始化；

根据各元件之间的连接关系，将输出变量的内存地址写入输入变量的指针中；

根据各元件之间的执行顺序查找所述元件库信息索引表，依次将各元件的任务函数和数据信息添加到任务链中。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述执行模块具体用于，遍历所述任务链，依次执行各元件的任务函数。