CN112559039B - 一种计算机编程用指令集生成方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种计算机编程用指令集生成方法及系统，包括：按照用户需求选定目的控制器并配置控制策略；根据所述控制策略划分指令模块，并选择指令格式，将格式字段填充到内存的特定区域；通过模块化拼装多段指令模块构建单个完整的指令集；载入缓冲区经网络传输到目的控制器等待调用。本发明在控制系统中能按照用户的逻辑以及算术思维随时生成指令集，且提供指令缓冲区，减小控制器运行内存压力。

Description

一种计算机编程用指令集生成方法及系统

技术领域

本发明属于计算机编程技术领域，具体涉及一种计算机编程用指令集生成方法及系统。

背景技术

随着多种控制方式的高速发展，用户多变化需求以及对控制过程参与度的日益加深，研发一种能将人的逻辑以及算术思维在计算机编程中的通用化的控制系统尤为重要。控制系统在进行数据交换时，将多个字节按照某种协议化的格式进行组装与传输，格式中每个字节都有其固定的含义，便形成了指令集。指令集的设计则是整个控制系统实现的关键部分。基于此，本发明提供一种计算机编程用指令集生成方法及系统。

发明内容

第一方面，本发明提供一种计算机编程用指令集生成方法，包括：

按照用户需求选定目的控制器并配置控制策略；

根据所述控制策略划分指令模块，并选择指令格式，将格式字段填充到内存的特定区域；

通过模块化拼装多段指令模块构建单个完整的指令集；

载入缓冲区经网络传输到目的控制器等待调用。

进一步的，所述方法还包括：

所述指令集分为指令帧、响应帧与信息帧；

获取所构建的指令帧、响应帧与信息帧之间的集合策略。

进一步的，所述集合策略包括：

所述指令帧包括命令执行信息；

所述信息帧包括反馈控制器端口监测状态的信息；

所述响应帧包括所述指令帧处理过程的正误信息。

进一步的，所述指令帧为从控制器传输到执行设备的帧类型；所述信息帧和响应帧均为从控制器到服务器传输的帧类型。

进一步的，所述根据所述控制策略，按照具体的指令格式将格式字段填充到内存的特定区域，包括：

用户通过思维配置界面选择目的控制器的执行操作，

提取所述执行操作的指令特征；

在指令集规则库中查找与所述执行操作的指令特征具有映射关系的指令格式，作为指令生成模板。

进一步的，所述方法还包括：根据所述控制策略划分指令模块，每个指令模块可包含一个或多个指令帧。

第二方面，本发明提供一种计算机编程用指令集生成系统，包括：

用户交互单元、处理单元、指令存储区、指令缓冲区、路由器、控制器；所述用户交互单元与处理单元连接，所述处理单元与指令存储区连接；所述指令存储区与指令缓冲区通信连接，所述指令缓冲区与路由器通信连接，所述路由器与控制器通信连接。

进一步的，所述生成指令帧的处理单元为翻译器。

本发明的有益效果在于，

本发明提供的一种计算机编程用指令集生成方法及系统，在控制系统中能按照用户的逻辑以及算术思维随时生成指令集，且提供指令缓冲区，减小控制器运行内存压力。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。

图2是本发明一个实施例的方法的帧字段格式图。

图3是本发明一个实施例的系统的示意性框图。

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中的技术方案，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。

下面对本发明中出现的关键术语进行解释。

图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。其中，图1执行主体可以为一种计算机编程用指令集生成系统。

如图1所示，该方法包括：

步骤110，按照用户需求选定目的控制器并配置控制策略；

步骤120，根据所述控制策略划分指令模块，并选择指令格式，将格式字段填充到内存的特定区域；

步骤130，通过模块化拼装多段指令模块构建单个完整的指令集；

步骤140，载入缓冲区经网络传输到目的控制器等待调用。

可选地，作为本发明一个实施例，所述方法还包括：

所述指令集分为指令帧、响应帧与信息帧；

获取所构建的指令帧、响应帧与信息帧之间的集合策略。

可选地，作为本发明一个实施例，所述集合策略包括：

所述指令帧包括命令执行信息；

所述信息帧包括反馈控制器端口监测状态的信息；

所述响应帧包括所述指令帧处理过程的正误信息。

可选地，作为本发明一个实施例，所述指令帧为从控制器传输到执行设备的帧类型；所述信息帧和响应帧均为从控制器到服务器传输的帧类型。

可选地，作为本发明一个实施例，所述根据所述控制策略，按照具体的指令格式将格式字段填充到内存的特定区域，包括：

用户通过思维配置界面选择目的控制器的执行操作，

提取所述执行操作的指令特征；

在指令集规则库中查找与所述执行操作的指令特征具有映射关系的指令格式，作为指令生成模板。

可选地，作为本发明一个实施例，所述方法还包括：根据所述控制策略划分指令模块，每个指令模块可包含一个或多个指令帧。

为了便于对本发明的理解，下面以本发明一种计算机编程用指令集生成方法的原理，结合实施例中对控制系统进行管理的过程，对本发明提供的一种计算机编程用指令集生成方法做进一步的描述。

在本实施例中指令集按照通用功能，分为指令帧、响应帧与信息帧，如图2所示。信息帧和响应帧是由控制器到服务器传输的帧类型，目的设备同样为服务器，信息帧中帧的内容主要为端口系统某些广义IO的端口量，主要用于监测端口代表的各类状态信息；响应帧只包含指令帧处理过程的正误信息。可见信息帧和响应帧都追随于指令帧，控制系统核心功能实现的关键还在于指令帧的设计与生成。

具体的，所述一种计算机编程用指令集生成方法包括：

1、按照用户需求选定目的控制器并配置控制策略；用户通过思维配置界面选择目的控制器的执行操作，将人的思维模式输入计算机程序中，然后结合算数思维制定指令集的控制策略；

2、根据所述控制策略划分指令模块，相当于将要制定的指令进行分类，每个指令模块可包含一个指令帧或多个指令帧；在本实施例中，控制系统的指令集按照功能划分模块，可以端口系统生成指令集、缓存表指令集以及控制操作指令集；

端口指令集，指服务器指导执行设备进行端口输入输出创建与完善的指令；

缓存表指令集，指通过翻译器对嵌入式MCU发送一系列以逻辑与算术缓存表运算规则(逻辑边界二值化、中间多层次运算与算术边界缓存、中间有序运算)为基础的指导命令，进而通过逻辑表达式与算术表达式要想实现最终的结果运算；

控制操作指令集在设计时需要兼顾输入输出锁存、缓存表引用等；

3、如图1所示，所述指令集分为指令帧、响应帧与信息帧；所述指令帧包括命令执行信息；所述信息帧包括反馈控制器端口监测状态的信息；所述响应帧包括所述指令帧处理过程的正误信息，所述指令帧为从控制器传输到执行设备的帧类型；所述信息帧和响应帧均为从控制器到服务器传输的帧类型；根据上述关系计算需要构建的指令帧、响应帧与信息帧之间的集合策略；即建立指令帧、响应帧与信息帧之间的关系，所述关系不局限于一一对应，也不局限于各自的模块划分；所述控制策略和集合策略的总和作为指令执行的具体控制过程；

通过模块化拼装多段指令模块构建单个完整的指令集，单个完整的指令集即为控制系统的通用指令集；

4、用户通过思维配置界面选择目的控制器的执行操作，提取所述执行操作的指令特征；在指令集规则库中查找与所述执行操作的指令特征具有映射关系的指令格式，作为指令生成模板，所述指令模板及代表指令格式，将格式字段填充到内存的特定区域，

图中所示指令包含字段的含义如下:

DFS：Data frame Start，帧起始符，用于判断认定为指令集格式；

FTP：File Type，帧类型，用于各功能指令帧的辨别；

RES：Reserved，保留字段，默认为0x0001；

LEN：Lenth，有效帧长度字段，用于大数据的解包与拆帧；

Data：数据字段，用于帧的具体内容；

True/False：正误字段,响应帧独有，正确响应则选择True字段，错误响应则选择Fasle字段；

LIP：Local IP，本地IP字段,信息帧独有；

C_S：CheckSum，和校验字段，其值为前面所有字段取无符号和。

5、指令集载入缓冲区经网络传输到目的控制器等待调用；指令集的加载调用主要与控制器的内存资源相关，对于运行内存空间较小的控制器，控制系统无法为每个指令帧分配独立的缓冲区，只能在内存中申请一个足够大的公共缓冲空间(通常为一页大小)，当指令集被调用时，会将所有指令帧按照指令类型从闪存中串行载入该公共缓冲空间，并进行有序的解析过程。

如图3示，该系统包括：用户交互单元、处理单元、指令存储区、指令缓冲区、路由器和控制器；所述用户交互单元与处理单元连接，所述处理单元与指令存储区连接；所述指令存储区与指令缓冲区通信连接，所述指令缓冲区与路由器通信连接，所述路由器与控制器通信连接。

可选地，作为本发明一个实施例，所述生成指令帧的处理单元为翻译器。

用户在用户交互单元选定好控制设备，按照自身思维模式配置好策略后，所得策略代码会交予翻译器，翻译器则会按照具体的指令集格式将帧起始符(DFS)、帧类型(FTP)等各个字段填充到内存的特定指令存储区，模块化拼装后组成单个完整的指令集，最后载入指令缓冲区，经路由器进行网络传输，到目的控制器进行表达。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅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，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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网络单元上。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。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种计算机编程用指令集生成方法，其特征在于，包括：

按照用户需求选定目的控制器并配置控制策略；

根据所述控制策略划分指令模块，并选择指令格式，将格式字段填充到内存的特定区域；

通过模块化拼装多段指令模块构建单个完整的指令集；

载入缓冲区经网络传输到目的控制器等待调用。

2.根据权利要求1所述的一种计算机编程用指令集生成方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述指令集分为指令帧、响应帧与信息帧；

获取所构建的指令帧、响应帧与信息帧之间的集合策略。

3.根据权利要求2所述的一种计算机编程用指令集生成方法，其特征在于，所述集合策略包括：

所述指令帧包括命令执行信息；

所述信息帧包括反馈控制器端口监测状态的信息；

所述响应帧包括所述指令帧处理过程的正误信息。

4.根据权利要求3所述的一种计算机编程用指令集生成方法，其特征在于，所述指令帧为从控制器传输到执行设备的帧类型；所述信息帧和响应帧均为从控制器到服务器传输的帧类型。

5.根据权利要求1所述的一种计算机编程用指令集生成方法，其特征在于，所述根据所述控制策略，按照具体的指令格式将格式字段填充到内存的特定区域，包括：

用户通过思维配置界面选择目的控制器的执行操作，

提取所述执行操作的指令特征；

在指令集规则库中查找与所述执行操作的指令特征具有映射关系的指令格式，作为指令生成模板。

6.根据权利要求2所述的一种计算机编程用指令集生成方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述控制策略划分指令模块，每个指令模块可包含一个或多个指令帧。

7.一种计算机编程用指令集生成系统，其特征在于，所述系统被配置为执行权利要求1至6中任一项所述的计算机编程用指令集生成方法，所述系统包括：

用户交互单元、处理单元、指令存储区、指令缓冲区、路由器、控制器；所述用户交互单元与处理单元连接，所述处理单元与指令存储区连接；所述指令存储区与指令缓冲区通信连接，所述指令缓冲区与路由器通信连接，所述路由器与控制器通信连接。

8.根据权利要求7所述的一种计算机编程用指令集生成系统，其特征在于，所述生成指令帧的处理单元为翻译器。

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