CN108345265A - 硬件设备的编程方法、可视化编程平台、存储器和处理器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硬件设备的编程方法、可视化编程平台、存储器和处理器。其中，该方法包括：配置待编程硬件设备的IO驱动和待编程硬件设备的硬件平台；根据硬件平台获取编程元件种类和用于进行可视化逻辑编程的输入输出设备；根据IO驱动和硬件平台生成可运行程序文件，其中，可运行程序文件用于表示待编程硬件设备的可执行程序；将可运行程序文件下发至硬件平台，结合形成支持编程的硬件设备；根据编程元件种类和输入输出设备生成可编程能力描述文件；将可编程能力描述文件生成应用逻辑程序文件；将应用逻辑程序文件下发到支持编程的硬件设备。本发明解决了逻辑控制硬件设备的逻辑定制比较复杂的技术问题。

Description

硬件设备的编程方法、可视化编程平台、存储器和处理器

技术领域

本发明涉及控制领域，具体而言，涉及一种硬件设备的编程方法、可视化编程平台、存储器和处理器。

背景技术

工业控制领域、由于控制环境复杂多样，需要根据不同的场景和用户需求进行控制策略的定制。目前主要的控制装置有PLC和专用装置。

PLC，又称可编程逻辑控制单元，虽然具有可靠性高、组态灵活、输入输出模块齐全，但其价格昂贵、梯形图编程方式也需要一定的编程能力，输入输出模块的扩展受限于PLC厂家的总线标准及其提供的输入输出模块，灵活性及可定制性受限。并且随着智能制造的发展和社会的进步工业领域和非工业领域需要的控制设备越来越多，控制场景也越来越多样化，对控制设备的低成本要求也越来越强烈，同时对控制策略的易修改性也提出了更高的期望。

专用装置，多使用单片机配合开发专用的控制程序实现，与PLC相比成本更低，但其初始开发周期长、通用性差、控制策略的修改难度大、硬件的扩展更是不易实现。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种硬件设备的编程方法、可视化编程平台、存储器和处理器，以至少解决逻辑控制硬件设备的逻辑定制比较复杂的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种硬件设备的编程方法，包括：配置待编程硬件设备的IO驱动和所述待编程硬件设备的硬件平台；根据所述硬件平台获取编程元件种类和用于进行可视化逻辑编程的输入输出设备；根据所述IO驱动和所述硬件平台生成可运行程序文件，其中，所述可运行程序文件用于表示所述待编程硬件设备的可执行程序；将所述可运行程序文件下发至所述硬件平台，结合形成支持编程的硬件设备；根据所述编程元件种类和所述输入输出设备生成可编程能力描述文件，其中，所述可编程能力描述文件用于描述所述硬件设备的可编程能力，所述可编程能力描述文件包括IO信息和所支持的运算元件信息；将所述可编程能力描述文件生成应用逻辑程序文件；将所述应用逻辑程序文件下发到所述支持编程的硬件设备，其中，所述支持编程的硬件设备支持运行所述应用逻辑程序文件。

可选地，将可编程能力描述文件生成应用逻辑程序文件包括：根据所述可编程能力描述文件形成编程IO元件和运算元件的图形模型，使用所述图形模型构建连接关系；根据所述连接关系生成所述应用逻辑程序文件。

可选地，在根据所述连接关系生成所述应用逻辑程序文件之前，所述方法还包括：对所述IO元件和所述运算元件的连接关系进行离线仿真；判断离线仿真结果是否正确，若正确，则生成所述应用逻辑程序文件；若不正确，则重新构建元件间的连接关系。

可选地，在生成应用逻辑程序文件之后，所述方法还包括：将所述应用逻辑程序文件下发至所述支持编程的硬件设备中进行在线调试。

可选地，将所述应用逻辑程序文件下发到所述支持编程的硬件设备包括：执行所述应用逻辑程序文件时，按工作区的调度间隔对所述应用逻辑程序文件每个工作区进行调度，其中，当多个所述工作区同一时刻被调度时，将按工作区优先级对多个所述工作区进行先后调度。

可选地，执行所述应用逻辑程序文件时按工作区的调度间隔对所述应用逻辑程序文件每个工作区进行调度包括：按照所述工作区内逻辑图的运行顺序进行逐个调度，其中，所述逻辑图内的元件按照元件的运行顺序进行逐个执行。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种可视化编程平台，包括：应用逻辑运行环境开发工具，用于配置待编程硬件设备的IO驱动和所述待编程硬件设备的硬件平台；根据所述硬件平台获取编程元件种类和用于进行可视化逻辑编程的输入输出设备；根据所述编程元件种类和所述输入输出设备生成可编程能力描述文件；根据所述IO驱动和硬件平台生成可运行程序文件，其中，所述可运行程序文件用于表示所述待编程硬件设备的可执行程序，结合所述硬件平台形成支持编程的硬件设备，其中，所述可编程能力描述文件用于描述所述硬件设备的可编程能力，所述可编程能力描述文件包括IO信息和所支持的运算元件信息；应用逻辑可视化编程工具，用于根据所述可编程能力描述文件生成应用逻辑程序文件，其中，所述应用逻辑程序文件可下发到所述硬件设备中运行。

可选地，所述应用逻辑运行环境开发工具包括：运行环境配置器，用于配置所述待编程硬件设备的硬件平台，IO驱动编辑器，用于配置待编程硬件设备的IO驱动；IO驱动映射器，用于加载所述IO驱动和编程元件种类生成可编程能力描述文件。

可选地，所述应用逻辑可视化编程工具包括：图形编程编辑器，用于对IO元件和运算元件进行可视化逻辑编程，得到可视化逻辑；应用IO管理器，用于从所述可编程能力描述文件中提取参与编程的IO元件，并生成所述可视化的IO元件提供给所述图形编程编辑器；元件库，用于生成运算元件提供给所述图形编程编辑器，并且构建运算和运算元件之间的映射关系提供给所述图形编程编辑器；编译器，用于获取所述元件库中所述映射关系，将所述图形编程编辑器进行的可视化逻辑编译为应用逻辑程序文件。

可选地，述应用逻辑可视化编程工具还包括：在线调试控制器，用于将所述应用逻辑程序文件转换为仿真逻辑图，并连接所述硬件设备进行调试；和/或离线仿真器，用于模拟所述硬件设备，并在模拟的硬件设备上进行所述应用逻辑程序文件的仿真。

可选地，所述应用逻辑运行环境开发工具包括：应用逻辑运行引擎，用于对所述应用逻辑程序文件中逻辑图内的元件按照元件运行顺序执行调度，其中，所述逻辑图被设置在工作区中，所述工作区之间按照调度间隔或者优先级进行调度。

可选地，所述应用逻辑运行环境开发工具包括：应用逻辑在线调试引擎，用于在线调试应用逻辑程序文件，支持编程文件的下载及元件的单步调试；应用逻辑运行监视引擎，用于在线监视所述应用逻辑程序文件运行时的运算结果。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种硬件设备的编程装置，包括：配置单元，用于配置待编程硬件设备的IO驱动和所述待编程硬件设备的硬件平台；获取单元，用于根据所述硬件平台获取编程元件种类和用于进行可视化逻辑编程的输入输出设备；第一生成单元，用于根据所述IO驱动和所述硬件平台生成可运行程序文件，其中，所述可运行程序文件用于表示所述待编程硬件设备的可执行程序；第一下发单元，用于将所述可运行程序文件下发至所述硬件平台，结合形成支持编程的硬件设备；第二生成单元，用于根据所述编程元件种类和所述输入输出设备生成可编程能力描述文件，其中，所述可编程能力描述文件用于描述所述硬件设备的可编程能力，所述可编程能力描述文件包括IO信息和所支持的运算元件信息；第三生成单元，用于将所述可编程能力描述文件生成应用逻辑程序文件；第二下发单元，用于将所述应用逻辑程序文件下发到所述支持编程的硬件设备，其中，所述支持编程的硬件设备支持运行所述应用逻辑程序文件。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储器，所述存储器包括存储的程序，其中，所述程序执行所述的硬件设备的编程方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述的硬件设备的编程方法。

在本发明实施例中，待编程硬件设备是一种支持编程的硬件，待编程硬件设备携带可运行程序文件，该可运行程序文件可以在应用逻辑可视化编程工具中运行，应用逻辑可视化编程工具可以解析可运行程序文件中的IO信息，根据IO信息进行逻辑元件的可视化编辑以及应用逻辑的可视化编辑，在应用逻辑可视化编程工具中生成的应用逻辑程序文件下发至待编程硬件设备中，使得待编程硬件设备具有应用逻辑，从而实现待编程硬件设备利用应用逻辑进行应用。本实施例的待编程硬件设备支持再次编程，能够实现一个待编程硬件设备实现多个不同的应用逻辑，解决了现有技术逻辑控制硬件设备的逻辑定制比较复杂的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的应用逻辑运行环境开发工具的示意图；

图2是根据本发明实施例的应用逻辑可视化编程工具的示意图；

图3是根据本发明实施例的可编程IO装置的示意图；

图4是根据本发明实施例的在线调制控制器的示意图；

图5是根据本发明实施例的离线仿真器的示意图；

图6是根据本发明实施例的硬件设备的编程方法的流程图；

图7是根据本发明实施例的硬件设备的编程装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种可视化编程平台。该可视化编程平台包括应用逻辑运行环境开发工具和应用逻辑可视化编程工具。应用逻辑运行环境开发工具支持产品开发人员结合具体硬件平台开发出支持编程的硬件设备；应用逻辑可视化编程工具为待编程硬件设备提供可视化的编程支持，生成应用逻辑程序文件，应用逻辑程序文件下载至支持编程的硬件设备中执行。应用逻辑运行环境开发工具和应用逻辑可视化编程工具可以直接生成可编程的硬件设备，该可编程的硬件设备支持后期的编程，使得可编程的硬件设备可以根据逻辑需要运行不同的应用逻辑程序文件从而实现不同的逻辑。

图1是根据本发明实施例的应用逻辑运行环境开发工具的示意图。如图1所示，该应用逻辑运行环境开发工具包括应用逻辑运行引擎、应用逻辑在线调试引擎、应用逻辑运行监视引擎、IO驱动编辑器、运行环境配置器、IO驱动映射器、第三方编译器管理模块。

IO驱动编辑器，是硬件平台的驱动开发编码工具，提供用户按应用逻辑运行引擎、应用逻辑在线调试引擎和应用逻辑运行监视引擎的接口规范进行IO驱动开发，即开发出的待编程硬件设备的接口可以与应用逻辑运行引擎、应用逻辑在线调试引擎和应用逻辑运行监视引擎进行对接，以进行待编程硬件设备的运行、调试和运行监视。IO驱动对应的IO模块包括：可视化逻辑编程的输入输出设备、在线调试和运行监视的连接设备。

运行环境配置器，提供配置接口使用户为应用逻辑运行引擎选择硬件平台，即指定IO模块的驱动，IO模块的驱动包括参与可视化逻辑编程的输入输出设备的驱动、在线调试和运行监视连接设备的驱动。运行环境配置器还可以为应用逻辑在线调试引擎和应用逻辑运行监视引擎指定连接端口，连接端口可以是网口、RS232串口、RS485、RS422、USB之一；若没有为在线调试或运行监视指定连接端口，则运行环境不支持在线调试或运行监视。

IO驱动映射器，管理已有硬件平台的IO驱动，并根据运行环境配置器的配置完成IO驱动程序的加载，并生成待编程硬件设备的可运行程序文件。将可运行程序文件下发到待编程硬件设备中，形成支持编程的硬件设备。

可选地，应用逻辑运行环境开发工具可以根据IO驱动和硬件平台生成可运行程序文件；应用逻辑可视化编程工具，用于获取可运行程序文件中IO驱动，并根据IO驱动对应的逻辑元件和应用逻辑生成可编程能力描述文件，再根据可编程能力描述文件生成应用逻辑程序文件，将应用逻辑程序文件下发至支持编程的硬件设备中。上述的IO驱动包括IO驱动编辑器和运行环境配置器配置的输入输出设备的接口信息、在线调试和运行监视的连接设备的连接端口信息，由应用逻辑运行环境开发工具中的IO驱动映射器生成可运行程序文件，在该可运行程序文件中携带有上述IO驱动。应用逻辑可视化编程工具从可运行程序文件中解析出IO驱动，并根据IO驱动对应的逻辑元件和应用逻辑生成应用逻辑程序文件。该应用逻辑程序文件可以下发到待编程硬件设备中并执行，从而实现了对待编程硬件设备进行编辑的技术效果。对于应用在不同场景下的待编程硬件设备，可以根据不同场景的需要进行逻辑程序的定制和编辑，使得硬件应用到不同的场景，解决了逻辑控制硬件设备的逻辑定制比较复杂的技术问题。

例如：遥控器作为待编程硬件设备，在遥控器作为空调遥控器控制空调的场景下，可以配置空调遥控器的功能为采集室内的人体活动，控制空调的送风模式等逻辑；在遥控器作为灯具的遥控器控制灯具的场景下，可以配置灯具遥控器的功能为调节灯光的亮度和颜色等逻辑。也就是说，同一个硬件载体可以配置不同的逻辑控制功能，实现了硬件载体上逻辑功能的灵活配置。

图2是根据本发明实施例的应用逻辑可视化编程工具的示意图。该应用逻辑可视化编程工具包括图形编程编辑器、应用IO管理器、在线调试控制器、离线仿真器、元件库、编译器和下载器。其中，图形编程编辑器，用于展示可视化的编程元件进行逻辑编程，得到可视化逻辑；应用IO管理器，用于从可运行程序文件中解析IO驱动，并生成可视化的编程元件提供给图形编程编辑器；元件库，用于生成运算元件提供给图形编程编辑器；编译器，用于获取元件库中运算与运算元件的映射关系，将图形编程编辑器的可视化逻辑编译为应用逻辑程序文件，或将可运行的程序文件反编译为图形编程编辑器中可用的可视化逻辑。

图形编程编辑器，为用户使用编程元件进行逻辑编程提供可视化逻辑编程界面。编程步骤包括：

创建工作区，设置工作区的运行优先级以及运行时调度间隔。

在工作区内创建逻辑图，设置其运行顺序。一个逻辑图是一个相对独立的逻辑功能块，一个工作区下可以有多个逻辑图，同一个工作区下的逻辑图的运行顺序唯一确定。

在逻辑图中进行逻辑编程，逻辑编程是通过放置元件、指定其连接关系完成的。元件包括IO元件、运算元件；IO元件又包括输入元件、输出元件；元件由输入、输出、运算三部分组成；编程时输入元件与运算元件的输入或输出元件相连、运算元件的输出与另一运行元件的输入或输出元件相连，这样就构成的N个输入经M个元件的运算产生P个输出的逻辑，其中N为大于0的整数、M为不小于0的整数、P为大于0的整数。其中IO元件是应用IO管理器提供和管理的；运算元件是元件库提供和管理的。

应用IO管理器，通过导入可运行程序文件进行应用编程IO管理，并生成可视化编程IO元件供图形编辑器使用。应用IO管理按待编程硬件设备的类型、型号和版本的多级结构实现，每个类型有N个型号，一个型号有M个版本，每个版本有且只有一个可运行程序文件。其中N和M是大于0的整数。

元件库，对应于应用逻辑运行引擎的运算能力编辑器使用，并构建应用逻辑运行引擎中运算与运算元件的映射关系供编译器使用。

编译器，获取元件库中应用逻辑运行引擎中运算与运算元件的映射关系，将图形编程编辑器的可视化逻辑编译为应用逻辑运行引擎可运行的应用逻辑程序文件，或将应用逻辑运行引擎可运行的程序文件反编译为图形编程编辑器的可视化逻辑。

下载器，将应用逻辑程序文件下载至使用应用逻辑运行环境开发工具开发出的待编程硬件设备。该待编程硬件设备可以是如图3所示的可编程IO装置。

可选地，本实施例的可视化编程平台编辑的应用逻辑程序文件还可以进行在线调试和离线仿真调试。在线调试可以通过在线调试控制器实现，离线仿真调试可以通过离线仿真器实现，即可视化编程平台还包括：在线调试控制器，用于将应用逻辑程序文件转换为仿真逻辑图，并连接待编程硬件设备进行调试；和/或离线仿真器，用于模拟待编程硬件设备，并在模拟的待编程硬件设备上进行应用逻辑程序文件的仿真。

图4是根据本发明实施例的在线调制控制器的示意图。如图4所示，该在线调试控制器包括调试仿真控制界面、连接管理器、调试仿真逻辑图生成器。在线调试控制器通过连接管理器与待编程硬件设备建立连接，进行在线调试。在线调试的工作流程是：

连接管理器通过用户指定的连接方式与待编程硬件设备建立连接，连接建立成功后，调试仿真逻辑图生成器将图形编程编辑器生成的可视化逻辑转换为调试仿真逻辑图。转换成功后进入调试仿真控制界面，调试仿真控制界面是用户对可视化编程进行调试的人机控制界面，其调试仿真步骤为：选择要调试的逻辑图；设置输入元件的值或指定元件输入的值；按指定执行单个元件或执行整个逻辑图；输出运算结果，判断逻辑正确性。

图5是根据本发明实施例的离线仿真器的示意图。离线仿真器包括IO模拟器、应用逻辑运行引擎、虚拟连接器、调试仿真逻辑图生成器、调试仿真控制界面。IO模拟器通过软件来模拟可视化逻辑编程的输入输出的对应硬件设备，以支持应用逻辑运行引擎的运行；应用逻辑运行引擎与应用逻辑运行环境开发工具中所述应用逻辑运行引擎相同；虚拟连接器是调试仿真控制界与应用逻辑运行引擎之间的虚拟连接通道，即起到了类似于在线调试的连接作用又起到的应用逻辑在线调试引擎的作用；调试仿真逻辑图生成器与在线调试控制器所述调试仿真逻辑图生成器相同；调试仿真控制界面与在线调试控制器所述调试仿真控制界面相同。

可选地，可视化编程平台编辑的应用逻辑程序文件完成后，可以下发到应用逻辑运行环境开发工具中执行以模拟，即应用逻辑运行环境开发工具包括：应用逻辑运行引擎，用于对应用逻辑程序文件中逻辑图内的元件按照元件运行顺序执行调度，其中，逻辑图被设置在工作区中，工作区之间按照调度间隔或者优先级进行调度。

应用逻辑运行引擎，可以解析和执行应用逻辑程序文件，生成执行环境。执行应用逻辑程序文件时按工作区的调度间隔对每个工作区进行调度，当多个工作区要求同一时刻被调度时，将按工作区优先级进行先后调度，即高优先级的工作区最先被调度，最低优先级的工作区最后被调度；对于工作区内的逻辑图，则按逻辑图的运行顺序的先后进行逐个调度；对于逻辑图内的元件按照元件的运行顺序先后进行逐个执行。工作区的调度间隔、优先级以及逻辑图的顺序和逻辑图内元件的运行顺序都可以从应用逻辑程序文件解析得到。

应用逻辑在线调试引擎，可以对应用逻辑程序文件进行在线调试，支持应用逻辑程序文件的下载及元件的单步调试，其对外连接接口由运行环境配置器进行指定。

应用逻辑运行监视引擎，可以对应用逻辑程序文件运行时的运算结果进行在线监视，其对外连接接口由运行环境配置器进行指定。

运行监视器与待编程硬件设备建立连接，在应用逻辑运行监视引擎的支持下对应用产品进行运行监视。运行监视界面由可视化逻辑监视窗和运行数据变化记录窗组成。可视化逻辑监视窗由图形编程编辑器生成的可视化逻辑转换而来，并在每个元件的输入输出位置增加了值的显示，该值是从待编程硬件设备内部获取的。运行数据变化记录窗显示应用产品运算输出的所有变化记录，一个变化记录包括变化前的值变化后的值及变化的具体时间。运行监视器通过跟踪运行数据变化记录窗的当前记录、切换对应可视化逻辑监视窗为当前窗口；最新的数据变化记录为当前记录，也可以根据选择指令使非最新的数据变化记录为当前记录。

本实施例的一种可视化编程平台包括两种方法：运行环境配置及生成方法、逻辑编程及其调试方法。

方法一、运行环境配置及生成方法(由上述应用逻辑运行开发工具完成)包括如下步骤：

1、增加对硬件的支持，即为其硬件IO进行驱动开发，硬件IO包括：输入输出设备、连接设备。

实施例：一款搭载MCF 52259型号的CPU板卡，有10个开入、20个开出、8路(AD)模拟输入，1路以太网。则需要开发10个开入的驱动、20个开出的驱动、8路模拟量输入的驱动、和以太网的驱动，形成待编程的硬件设备。

2、运行环境配置，即选择硬件平台和调试方式

实施例：预先装入应用逻辑运行引擎、应用逻辑在线调试引擎、应用逻辑运行监视引擎等通用软件模块。选择特定硬件平台为所述MCF 52259型号的CPU板卡，指定在线调试连接端口为以太网，指定运行监视连接端口为以太网。

3、生成可编程能力描述文件。

实施例：根据2中实施例配置的运行环境提取应用逻辑运行引擎支持的编程元件种类；根据2中实施例配置提取所述MCF 52259型号的CPU板卡的参与编程IO，即10个开入、20个开出、8路(AD)模拟输入；将上述信息组织为文件即生成了可编程能力描述文件。

4、生成可运行的程序文件，文件下载至1对应的硬件设备后，硬件设备就形成了能够运行由应用逻辑可视化编程工具产生的程序文件的支持编程的硬件设备。

实施例：导出2中实施例所开发的驱动，导出应用逻辑运行引擎、应用逻辑在线调试引擎、应用逻辑运行监视引擎的通用软件模块，通过支持MCF 52259开发的编译器codewarrior 10.2将其编译链接为可运行的程序文件。

方法二、逻辑编程及其调试方法(主要由后面所述应用逻辑可视化编程工具完成)包括如下步骤：

1、通过导入可编程能力描述文件(方法一的3所述)生成参与编程的IO元件和运算元件。

2、IO元件和运行元件进行可视化编程，即构建元件间的连接关系。

3、离线仿真，判断元件之间的连接关系是否正确。如果仿真结果正确则进行步骤4，如果仿真结果不正确重复步骤2。

4、生成应用逻辑程序文件，应用逻辑文件可以下载至方法一的第4步生成的支持编程的硬件设备，可以在支持编程的硬件设备中进行在线调试。

根据本发明实施例，提供了一种硬件设备的编程方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图6是根据本发明实施例的硬件设备的编程方法的流程图，如图6所示，该方法包括如下步骤：

步骤S602，配置待编程硬件设备的IO驱动和待编程硬件设备的硬件平台；

步骤S604，根据硬件平台获取编程元件种类和用于进行可视化逻辑编程的输入输出设备；

步骤S606，根据IO驱动和硬件平台生成可运行程序文件，其中，可运行程序文件用于表示待编程硬件设备的可执行程序；

步骤S608，将可运行程序文件下发至硬件平台，结合形成支持编程的硬件设备；

步骤S610，根据编程元件种类和输入输出设备生成可编程能力描述文件，其中，可编程能力描述文件用于描述硬件设备的可编程能力，可编程能力描述文件包括IO信息和所支持的运算元件信息；

步骤S612，将可编程能力描述文件生成应用逻辑程序文件；

步骤S614，将应用逻辑程序文件下发到支持编程的硬件设备，其中，支持编程的硬件设备支持运行应用逻辑程序文件。

将可运行程序文件下发到硬件平台形成支持编程的硬件设备，该可运行程序文件可以在应用逻辑可视化编程工具中运行，应用逻辑可视化编程工具可以解析可运行程序文件中的IO驱动，根据IO驱动进行逻辑元件的可视化编辑以及应用逻辑的可视化编辑，在应用逻辑可视化编程工具中生成的应用逻辑程序文件下发至支持编程的硬件设备中，使得该支持编程的硬件设备具有应用逻辑，从而实现对待编程硬件设备中的应用逻辑进行编辑。本实施例的待编程硬件设备为支持编程的硬件设备，支持再次编程，能够实现一个待编程硬件设备实现定制多个不同的应用逻辑，解决了现有技术逻辑控制硬件设备的逻辑定制比较复杂的技术问题。

该应用逻辑包括控制逻辑等，例如，控制空调器，控制灯具，控制电视等智能家居设备，以及工业领域的控制等，此处不再一一举例说明。

可选地，将可编程能力描述文件生成应用逻辑程序文件包括：根据可编程能力描述文件形成编程IO元件和运算元件的图形模型，使用图形模型构建连接关系；根据连接关系生成应用逻辑程序文件。

可编程能力描述文件包括参与编程的IO元件和运算元件的信息，根据可编程能力描述文件形成参与编程的IO元件和运算元件的图形模型，对图形模型建立连接关系，形成应用逻辑程序文件。

可选地，在根据连接关系生成应用逻辑程序文件之前，方法还包括：对IO元件和运算元件的连接关系进行离线仿真；判断离线仿真结果是否正确，若正确，则生成应用逻辑程序文件；若不正确，则重新构建元件间的连接关系。

在生成应用逻辑程序文件之前，先对连接关系进行离线仿真，判断连接关系是否正确，即通过仿真结果判断连接关系是否正确。如果连接关系正确，就生成应用逻辑程序文件，如果不正确，则重新构建元件之间的连接关系，以避免生成的应用逻辑程序文件有错误导致无法应用在支持编程的硬件设备上。

离线仿真调试，先模拟待编程硬件设备的IO接口连接的设备，再将应用逻辑程序文件中的应用逻辑转换为仿真逻辑图；加载仿真逻辑图以对应用逻辑进行调试。离线仿真调试时，直接对应用逻辑文件进行转换，对转换后的仿真逻辑图加载进行模拟运行，监视运行结果以便对应用逻辑文件中的应用逻辑进行调试。

可选地，在生成应用逻辑程序文件之后，方法还包括：将应用逻辑程序文件下发至支持编程的硬件设备中进行在线调试。本实施例除了离线调试以外，还支持在线调试。即，将生成的应用逻辑程序文件下发到支持编程的硬件设备中运行，并判断运行时是否会出现错误，如果未出错，则确定应用逻辑程序文件正确；如果出现错误，则对应用逻辑程序文件中元件的连接关系进行调试，以使应用逻辑程序文件可以在支持编程的硬件设备中正确运行。

在线仿真调试，首先按照用户指定的连接方式连接待编程硬件设备，然后将应用逻辑程序文件中的应用逻辑转换为仿真逻辑图，加载仿真逻辑图以对应用逻辑进行调试。也就是说，在线仿真调试是将应用逻辑程序文件下发到待编程硬件设备中，待编程硬件设备执行应用逻辑程序文件，并将应用逻辑程序文件中的应用逻辑转换为仿真逻辑图，加载仿真逻辑图并在待编程硬件设备执行应用逻辑程序文件的过程中对应用逻辑进行调试。

在调试的过程中，可以选择对逻辑图中的某个元件或者全部元件进行调整，对元件的值进行设置。可设置的元件包括逻辑元件和运算元件，在设置好元件的值之后，可以运行修改后的逻辑图的逻辑，检测运行结果。而后可以根据运行结果再次进行调试。在完成调试后，用调整后的逻辑图对原逻辑图进行更新。

可选地，将应用逻辑程序文件下发到支持编程的硬件设备包括：执行应用逻辑程序文件时，按工作区的调度间隔对应用逻辑程序文件每个工作区进行调度，其中，当多个工作区同一时刻被调度时，将按工作区优先级对多个工作区进行先后调度。

在生成应用逻辑程序文件时，在可视化编辑界面创建工作区，设定工作区的调度间隔和优先级，以便在调用工作区时按照调度间隔和优先级来调用工作区。在工作区内创建有至少一个逻辑图，一个工作区包括一个或者多个逻辑图，在逻辑图中展示逻辑元件和运算元件，以及元件之间的连接关系，从而生成了应用逻辑程序文件。即，生成的应用逻辑程序文件包括了逻辑元件、运算元件以及元件之间的连接关系。

可运行程序文件携带了IO信息，从可运行程序文件中解析出IO信息，并生成相应的逻辑元件展示在可视化编辑界面上，以便进行逻辑编程。

本实施例的应用逻辑运行环境开发工具支持产品开发人员结合具体硬件平台开发出支持编程的硬件设备；应用逻辑可视化编程工具为支持编程的硬件设备提供再编程支持，并且是可视化的编程支持，生成应用逻辑程序文件，应用逻辑程序文件下载至支持编程的硬件设备中执行。两种的结合使一种可视化编程平台既具有了二次开发能力，又具有了可视化编程能力。

本发明实施例还提供了一种硬件设备的编程装置。如图7所示，该硬件设备的编程装置包括：

配置单元71，用于配置待编程硬件设备的IO驱动和所述待编程硬件设备的硬件平台；

获取单元72，用于根据所述硬件平台获取编程元件种类和用于进行可视化逻辑编程的输入输出设备；

第一生成单元73，用于根据所述IO驱动和所述硬件平台生成可运行程序文件，其中，所述可运行程序文件用于表示所述待编程硬件设备的可执行程序；

第一下发单元74，用于将所述可运行程序文件下发至所述硬件平台，结合形成支持编程的硬件设备；

第二生成单元75，用于根据所述编程元件种类和所述输入输出设备生成可编程能力描述文件，其中，所述可编程能力描述文件用于描述所述硬件设备的可编程能力，所述可编程能力描述文件包括IO信息和所支持的运算元件信息；

第三生成单元76，用于将所述可编程能力描述文件生成应用逻辑程序文件；

第二下发单元77，用于将所述应用逻辑程序文件下发到所述支持编程的硬件设备，其中，所述支持编程的硬件设备支持运行所述应用逻辑程序文件。

将可运行程序文件下发到硬件平台形成支持编程的硬件设备，该可运行程序文件可以在应用逻辑可视化编程工具中运行，应用逻辑可视化编程工具可以解析可运行程序文件中的IO驱动，根据IO驱动进行逻辑元件的可视化编辑以及应用逻辑的可视化编辑，在应用逻辑可视化编程工具中生成的应用逻辑程序文件下发至支持编程的硬件设备中，使得该支持编程的硬件设备具有应用逻辑，从而实现对待编程硬件设备中的应用逻辑进行编辑。本实施例的待编程硬件设备为支持编程的硬件设备，支持再次编程，能够实现一个待编程硬件设备实现定制多个不同的应用逻辑，解决了现有技术逻辑控制硬件设备的逻辑定制比较复杂的技术问题。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种硬件设备的编程方法，其特征在于，包括：

配置待编程硬件设备的IO驱动和所述待编程硬件设备的硬件平台；

根据所述硬件平台获取编程元件种类和用于进行可视化逻辑编程的输入输出设备；

根据所述IO驱动和所述硬件平台生成可运行程序文件，其中，所述可运行程序文件用于表示所述待编程硬件设备的可执行程序；

将所述可运行程序文件下发至所述硬件平台，结合形成支持编程的硬件设备；

根据所述编程元件种类和所述输入输出设备生成可编程能力描述文件，其中，所述可编程能力描述文件用于描述所述硬件设备的可编程能力，所述可编程能力描述文件包括IO信息和所支持的运算元件信息；

将所述可编程能力描述文件生成应用逻辑程序文件；

将所述应用逻辑程序文件下发到所述支持编程的硬件设备，其中，所述支持编程的硬件设备支持运行所述应用逻辑程序文件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将可编程能力描述文件生成应用逻辑程序文件包括：

根据所述可编程能力描述文件形成编程IO元件和运算元件的图形模型，使用所述图形模型构建连接关系；

根据所述连接关系生成所述应用逻辑程序文件。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据所述连接关系生成所述应用逻辑程序文件之前，所述方法还包括：

对所述IO元件和所述运算元件的连接关系进行离线仿真；

判断离线仿真结果是否正确，若正确，则生成所述应用逻辑程序文件；若不正确，则重新构建元件间的连接关系。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在生成应用逻辑程序文件之后，所述方法还包括：

将所述应用逻辑程序文件下发至所述支持编程的硬件设备中进行在线调试。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述应用逻辑程序文件下发到所述支持编程的硬件设备包括：

执行所述应用逻辑程序文件时，按工作区的调度间隔对所述应用逻辑程序文件每个工作区进行调度，其中，当多个所述工作区同一时刻被调度时，将按工作区优先级对多个所述工作区进行先后调度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，执行所述应用逻辑程序文件时按工作区的调度间隔对所述应用逻辑程序文件每个工作区进行调度包括：

按照所述工作区内逻辑图的运行顺序进行逐个调度，其中，所述逻辑图内的元件按照元件的运行顺序进行逐个执行。

7.一种可视化编程平台，其特征在于，包括：

应用逻辑运行环境开发工具，用于配置待编程硬件设备的IO驱动和所述待编程硬件设备的硬件平台；根据所述硬件平台获取编程元件种类和用于进行可视化逻辑编程的输入输出设备；根据所述编程元件种类和所述输入输出设备生成可编程能力描述文件；根据所述IO驱动和硬件平台生成可运行程序文件，其中，所述可运行程序文件用于表示所述待编程硬件设备的可执行程序，结合所述硬件平台形成支持编程的硬件设备，其中，所述可编程能力描述文件用于描述所述硬件设备的可编程能力，所述可编程能力描述文件包括IO信息和所支持的运算元件信息；

应用逻辑可视化编程工具，用于根据所述可编程能力描述文件生成应用逻辑程序文件，其中，所述应用逻辑程序文件可下发到所述支持编程的硬件设备中运行。

8.根据权利要求7所述的可视化编程平台，其特征在于，所述应用逻辑运行环境开发工具包括：

运行环境配置器，用于配置所述待编程硬件设备的硬件平台，

IO驱动编辑器，用于配置待编程硬件设备的IO驱动；

IO驱动映射器，用于加载所述IO驱动和编程元件种类生成可编程能力描述文件。

9.根据权利要求8所述的可视化编程平台，其特征在于，所述应用逻辑可视化编程工具包括：

图形编程编辑器，用于对IO元件和运算元件进行可视化逻辑编程，得到可视化逻辑；

应用IO管理器，用于从所述可编程能力描述文件中提取参与编程的IO元件，并生成所述可视化的IO元件提供给所述图形编程编辑器；

元件库，用于生成运算元件提供给所述图形编程编辑器，并且构建运算和运算元件之间的映射关系提供给所述图形编程编辑器；

编译器，用于获取所述元件库中所述映射关系，将所述图形编程编辑器进行的可视化逻辑编译为应用逻辑程序文件。

10.根据权利要求9所述的可视化编程平台，其特征在于，所述应用逻辑可视化编程工具还包括：

在线调试控制器，用于将所述应用逻辑程序文件转换为仿真逻辑图，并连接所述硬件设备进行调试；和/或

离线仿真器，用于模拟所述硬件设备，并在模拟的硬件设备上进行所述应用逻辑程序文件的仿真。

11.根据权利要求7所述的可视化编程平台，其特征在于，所述应用逻辑运行环境开发工具包括：

应用逻辑运行引擎，用于对所述应用逻辑程序文件中逻辑图内的元件按照元件运行顺序执行调度，其中，所述逻辑图被设置在工作区中，所述工作区之间按照调度间隔或者优先级进行调度。

12.根据权利要求7所述的可视化编程平台，其特征在于，所述应用逻辑运行环境开发工具包括：

应用逻辑在线调试引擎，用于在线调试应用逻辑程序文件，支持编程文件的下载及元件的单步调试；

应用逻辑运行监视引擎，用于在线监视所述应用逻辑程序文件运行时的运算结果。

13.一种硬件设备的编程装置，其特征在于，包括：

配置单元，用于配置待编程硬件设备的IO驱动和所述待编程硬件设备的硬件平台；

获取单元，用于根据所述硬件平台获取编程元件种类和用于进行可视化逻辑编程的输入输出设备；

第一生成单元，用于根据所述IO驱动和所述硬件平台生成可运行程序文件，其中，所述可运行程序文件用于表示所述待编程硬件设备的可执行程序；

第一下发单元，用于将所述可运行程序文件下发至所述硬件平台，结合形成支持编程的硬件设备；

第二生成单元，用于根据所述编程元件种类和所述输入输出设备生成可编程能力描述文件，其中，所述可编程能力描述文件用于描述所述硬件设备的可编程能力，所述可编程能力描述文件包括IO信息和所支持的运算元件信息；

第三生成单元，用于将所述可编程能力描述文件生成应用逻辑程序文件；

第二下发单元，用于将所述应用逻辑程序文件下发到所述支持编程的硬件设备，其中，所述支持编程的硬件设备支持运行所述应用逻辑程序文件。

14.一种存储器，其特征在于，所述存储器包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1至6中任意一项所述的硬件设备的编程方法。

15.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至6中任意一项所述的硬件设备的编程方法。