CN114019230A - 一种智能电能表设计方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种智能电能表设计方法及系统。应用于设计系统，设计系统包括PC端和虚拟总线协调器，虚拟总线协调器与PC端以及智能物联电能表连接，该方法包括：通过PC端发起待开发指令，并向虚拟总线协调器发送待开发指令，PC端中运行有智能物联电能表软件的开发环境；通过虚拟总线协调器确定由PC端向智能物联电能表的目标功能模块传输待开发指令的数据交互通道；通过数据交互通道向智能物联电能表端的目标功能模块传输待开发指令，以实现根据待开发指令对目标功能模块进行运行和调试。通过应用程序跨平台移植和虚拟总线协调器确定程序指令的数据交互通道，从而实现了对电能表进行运行和实时调试，提高了程序开发效率。
Description
技术领域
本申请涉及智能量测领域，具体而言，涉及一种智能电能表设计方法及系统。
背景技术
目前，常用的智能电能表包括智能物联电能表，智能物联电能表在传统电能表的基础上，引入了嵌入式操作系统，支持多应用程序的安装、卸载、升级、停止等功能。然而这种嵌入式操作系统的多应用程序并不适合以在线硬件仿真的方式开发。
为了解决如上问题，现有的电能表软件开发调试方法是通过打印输出相关信息的方式，即在最有可能发生错误的那一行、上一行或者下一行，将程序执行的参数、返回结果值在控制台进行输出，检查输出结果值是否为需要值。这种打印输出方式需要将应用程序编译生成的二进制文件通过常用串口Ymodem协议下载到表计CPU中，而在开发阶段需要频繁验证应用程序的功能及其正确性，如果每次需要下载，其过程极其繁琐，导致开发调试的效率低下。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种智能电能表设计方法及系统，用以提高智能物联电能表软件开发调试的效率。
第一方面，本申请实施例提供一种智能电能表设计方法，应用于设计系统，所述设计系统包括PC端和虚拟总线协调器，所述虚拟总线协调器与所述PC端以及智能物联电能表连接，所述方法包括：通过所述PC端发起待开发指令，并向所述虚拟总线协调器发送所述待开发指令，所述PC端中运行有智能物联电能表软件的开发环境；通过所述虚拟总线协调器确定由所述PC端向所述智能物联电能表的目标功能模块传输待开发指令的数据交互通道，所述智能物联电能表包括多个功能模块，所述目标功能模块为所述多个功能模块中的一个；通过所述数据交互通道向所述智能物联电能表端的目标功能模块传输所述待开发指令，以实现根据所述待开发指令对所述目标功能模块进行运行和调试。
本申请实施例中，由于PC端运行有智能物联电能表软件的开发环境，通过虚拟总线协调器与智能物联电能表和PC端通信连接，可以由PC端发起待开发指令，通过虚拟总线协调器确定从PC端向智能物联电能表端传输待开发指令的数据交互通道，通过该数据交互通道向智能物联电能表端目标功能模块传输待开发指令，能够实现根据待开发指令对智能物联电能表进行运行和调试，从而实时地对表端应用程序的功能和正确性进行验证，提高了智能物联电能表软件开发的效率。
进一步地，所述PC端设置有第一虚拟总线接口，所述虚拟总线协调器设置有第二虚拟总线接口，所述PC端通过所述第一虚拟总线接口与所述虚拟总线协调器通信连接，所述虚拟总线协调器通过所述第二虚拟总线接口与所述智能物联电能表连接，所述待开发指令包括接口子类标识，所述通过所述虚拟总线协调器确定由所述PC端向所述智能物联电能表的目标功能模块传输待开发指令的数据交互通道，包括：通过所述第一虚拟总线接口向所述第二虚拟总线接口发送所述待开发指令；通过所述第二虚拟总线接口识别所述接口子类标识，并根据所述接口子类标识确定所述目标功能模块；通过所述虚拟总线协调器根据所述目标功能模块确定所述待开发指令的数据交互通道。
本申请实施例中，通过虚拟总线协调器确定由PC端到智能物联电能表的目标功能模块的数据交互通道，在PC端设置有第一虚拟总线接口，用于向虚拟总线协调器发送待开发指令，虚拟总线协调器中设置有第二虚拟总线接口，通过第二虚拟总线接口识别待开发指令中的接口子类标识，确定智能物联电能表的目标功能模块，因此通过虚拟总线协调器可以作为PC端和智能物联电能表之间的桥梁，从而确定从PC端到智能物联电能表的数据交互通道，实现了待开发指令的传输。
进一步地，所述数据交互通道包括虚拟总线承载协调转换通道和虚拟总线承载通道，所述虚拟总线承载协调转换通道为所述第一虚拟总线接口与所述虚拟总线协调器的通信通道，所述虚拟总线承载通道为所述智能物联电能表与所述第二虚拟总线接口的物理通道。
本申请实施例中，数据交互通道可以分为虚拟总线承载协调转换通道和虚拟总线承载通道，虚拟总线承载协调转换通道为PC端第一虚拟总线接口与虚拟总线协调器之间的通信通道，实现了待开发指令从PC端到虚拟总线协调器的传输。虚拟总线承载通道为虚拟总线协调器第二虚拟总线接口与智能物联电能表之间的物理通道，通过该虚拟总线承载通道实现了待开发指令由虚拟总线协调器向智能物联电能表的传输，通过虚拟总线承载协调转换通道和虚拟总线承载通道实现了待开发指令从PC端传输经过虚拟总线协调器传输至智能物联电能表的整体传输过程。
进一步地，所述第二虚拟总线接口包括多个虚拟硬总线接口，通过所述数据交互通道向所述智能物联电能表端的目标功能模块传输所述待开发指令包括：通过所述第一虚拟总线接口将所述待开发指令进行打包，获得打包后的待开发指令，并通过网络向所述虚拟总线承载协调转换通道发送所述打包后的待开发指令；通过所述虚拟总线承载协调转换通道将所述打包后的待开发指令进行解包，获得所述待开发指令，并向所述第二虚拟总线接口发送所述待开发指令；通过所述第二虚拟总线接口向所述目标虚拟硬总线接口发送所述待开发指令，所述目标虚拟硬总线接口为所述多个虚拟硬总线接口的一个；通过所述目标虚拟硬总线接口和所述虚拟总线承载通道向所述目标功能模块发送所述待开发指令。
本申请实施例中，通过第一虚拟总线接口将待开发指令进行打包，实现打包后的待开发指令通过网络向虚拟总线承载协调转换通道传输，然后通过该虚拟总线承载协调转换通道将该打包后的待开发指令进行解包，继续向第二虚拟总线接口发送，由于第二虚拟总线接口包括多个虚拟总线硬接口，虚拟总线硬接口与智能物联电能表的目标功能模块通过虚拟总线承载通道连接。通过该目标虚拟硬总线接口和虚拟总线承载通道向目标功能模块发送所述待开发指令，实现了PC端和智能物联电能表中目标功能模块的数据交互，并能够根据待开发指令对目标功能模块进行运行和调试，完成对电能表软件开发调试的过程。
进一步地，所述通过所述目标虚拟硬总线接口和所述虚拟总线承载通道向所述目标功能模块发送所述待开发指令，包括：通过所述第二虚拟总线接口定义第一总结构体和第二总结构体，所述第一总结构体用于确定各个功能模块所需的硬件资源，所述第二总结构体用于确定每个所述硬件资源的驱动程序；通过所述目标虚拟硬总线接口根据所述待开发指令和所述第一总结构体，获取目标功能模块所需的硬件资源；通过所述目标虚拟硬总线接口根据所述待开发指令和所述第二总结构体，获取所述硬件资源对应的驱动程序；通过所述目标虚拟硬总线接口根据所述驱动程序对所述硬件资源进行驱动操作。
本申请实施例中，通过第二虚拟总线接口定义第一总结构体和第二总结构体，第一总结构体用于确定各个功能模块的硬件资源，第二总结构体用于确定驱动该硬件资源的驱动程序，通过目标虚拟硬总线接口确定该目标功能模块对应的硬件资源和驱动程序，根据驱动程序对硬件资源进行驱动操作。通过第二虚拟总线接口将智能物联电能表的各个功能模块的硬件资源和驱动该硬件资源对应的驱动程序的封装，实现了对目标功能模块中硬件资源进行驱动，统一了底层硬件的数据交互方式。
进一步地，在通过所述目标虚拟硬总线接口根据所述驱动程序对所述硬件资源进行驱动操作之后，还包括：通过所述虚拟总线承载通道向所述目标虚拟硬总线接口发送运行结果数据，所述运行结果数据由所述待开发指令在所述目标功能模块中的运行和调试之后获取；通过所述目标虚拟硬总线接口获取所述目标功能模块的运行结果数据，并向所述第二虚拟总线接口发送所述运行结果数据；通过所述第二虚拟总线接口对所述运行结果数据进行封装，并向所述虚拟总线承载协调转换通道发送所述运行结果数据；通过所述虚拟总线承载协调转换通道将所述运行结果数据进行打包，获得打包后的运行结果数据，并通过网络向所述第一虚拟总线接口发送所述打包后的运行结果数据；通过所述第一虚拟总线接口对所述打包后的运行结果数据进行解包，获得所述运行结果数据，以实现所述运行结果数据的显示。
本申请实施例中，由于运行结果数据由目标功能模块根据待开发指令进行运行和调试之后产生，通过虚拟总线承载通道、目标虚拟硬总线接口、第二虚拟总线接口、虚拟总线承载协调转换通道、第一虚拟总线接口向PC端发送运行结果数据，运行结果数据通过虚拟总线协调器发送至PC端，实现了PC端运行结果数据的显示，完成了从智能物联电能表至PC端的数据传输过程。
进一步地，在通过所述PC端发起待开发指令之前，所述方法还包括：通过所述虚拟总线承载通道接收所述智能物联电能表的按键设备的按键数据，并向所述第二虚拟总线接口发送所述按键数据，所述按键数据包括接口子类标识；通过所述第二虚拟总线接口将所述按键数据进行封装，并向所述虚拟总线承载协调转换通道发送所述按键数据；通过所述虚拟总线承载协调转换通道将所述按键数据进行打包，获得打包后的按键数据，并通过网络向所述第一虚拟总线接口发送所述打包后的按键数据；通过所述第一虚拟总线接口对所述打包后的按键数据进行解包，获得所述按键数据，读取所述按键数据中的接口子类标识，并向所述PC端发送所述按键数据，以生成待开发指令。
本申请实施例中，由于待开发指令可以由智能物联电能表的按键设备产生，通过虚拟总线承载通道接收智能物联电能表的按键设备的按键数据，按键数据中包括接口子类标识，通过虚拟总线承载通道、第二虚拟总线接口、虚拟总线承载协调转换通道发送按键数据，通过第一虚拟总线接口识别按键数据中的接口子类标识，识别为按键设备，实现了PC端中待开发指令的生成，能够实现待开发指令由智能物联电能表端的按键设备生成，进一步拓展了智能物联电能表软件的调试方式。
进一步地，所述通过所述第一虚拟总线接口接收所述待开发指令，并向所述第二虚拟总线接口发送所述待开发指令包括：确定第一虚拟总线接口与第二虚拟总线接口处于同一时钟频率；通过所述第一虚拟总线接口根据所述同一时钟频率向所述第二虚拟总线接口发送待开发指令，以实现所述待开发指令的同步传输。
本申请实施例中，由于第一虚拟总线接口位于PC端，第二虚拟总线接口位于虚拟总线协调器，PC端和虚拟总线协调器通过通信通道连接，通过第一虚拟总线接口与第二虚拟总线接口处于同一时钟频率，由于待开发指令的发送方和接收方的时钟频率一致，实现了待开发指令的同步传输，保证了发送和接收数据的时序和通信一致。
进一步地，在通过所述第一虚拟总线接口对所述打包后的运行结果数据进行解包，获得所述运行结果数据之后，所述方法还包括：通过所述PC端对所述运行结果数据进行存储；通过所述PC端根据所述运行结果数据生成图像，所述图像用于记录所述运行结果数据的变化过程。
本申请实施例中，在通过第一虚拟总线接口获得运行结果数据之后，通过PC端能够对运行结果数据进行存储，并且根据运行结果数据生成图像，记录运行结果数据的变化过程，实现了运行结果数据的持久化过程，并且利用图像表示运行结果数据的变化过程，能够实现运行结果数据的直观展示。
第二方面，本申请实施例提供一种智能电能表设计系统，所述系统包括：PC端、虚拟总线协调器以及智能物联电能表；其中，所述虚拟总线协调器分别与所述PC端以及智能物联电能表连接；所述PC端用于发起待开发指令，所述应用程序由所述智能物联电能表端移植到所述PC端，所述PC端中运行有智能物联电能表软件的开发环境；所述虚拟总线协调器用于确定由所述PC端向所述智能物联电能表端的目标功能模块传输待开发指令的数据交互通道；所述虚拟总线协调器还用于通过所述数据交互通道向所述智能物联电能表端的目标功能模块传输所述待开发指令，所述智能物联电能表包括多个功能模块，所述目标功能模块为所述多个功能模块中的一个；所述智能物联电能表用于根据所述待开发指令进行运行和调试，获得运行结果数据，并将所述运行结果数据向所述虚拟总线协调器发送。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，其中，所述处理器和所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行第一方面的方法。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，包括：
所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行第一方面的方法。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种智能电能表软件开发方法流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种智能电能表软件设计系统结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种智能电能表硬件连接示意图；
图4为本申请实施例提供的电子设备实体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
图1为本申请实施例提供的一种智能电能表软件开发方法流程示意图，可以理解的是，本申请实施例提供的智能物联电能表指的是一种引入嵌入式操作系统的智能物联电能表，能够支持多个APP应用程序的安装、卸载、升级、停止等功能，本申请实施例不对智能物联电能表的型号和种类进行规定。如图1所示，该方法包括：
步骤101：通过所述PC端发起待开发指令，并向所述虚拟总线协调器发送所述待开发指令，所述PC端中运行有智能物联电能表软件的开发环境；
在具体的实施过程中，PC端运行有智能物联电能表的开发环境，该开发环境由智能物联电能表的软件跨平台移植到PC端，可以通过PC端软件发起待开发指令，待开发指令可以为PC端发起的各种程序指令，完成智能物联电能表的运行调试过程，例如：PC端软件可以完成需量测量、计量管理、同步时钟、费率和时段、事件记录、事件电量清零、脉冲和多功能输出、保电、主动上报、数据冻结等功能，并且能够保存各种冻结数据，实现对外通信，承担计量模组、扩展模组的对外通信路由等功能，每个功能可以看作是一组待开发指令，通过PC端软件发起，本申请实施例不对待开发指令的内容进行限定。例如：通过PC端应用程序创建计量芯通信线程，每隔500ms发起获取同步数据命令。
步骤102：通过所述虚拟总线协调器确定由所述PC端向所述智能物联电能表的目标功能模块传输待开发指令的数据交互通道，所述智能物联电能表包括多个功能模块，所述目标功能模块为所述多个功能模块中的一个。
在具体的实施过程中，智能物联电能表中包括多个功能模块，各个功能模块代表智能物联电能表的不同硬件设备，用于完成智能物联电能表的不同功能，功能模块可以为电可擦除只读存储器模块(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM，后续简称为E2)、LCD液晶显示器模块、Flash存储器模块、计量芯模块、A型扩展模组模块、B型扩展模组模块1、B型扩展模组模块2、本地蓝牙和按键等功能模块，本申请不对功能模块的种类进行限定。数据交互通道可以为网络通信通道、物理通道，本申请不对数据交互通道的种类进行限定。可以理解的是，通过虚拟总线协调器可以确定多个数据交互通道，根据待开发指令确定智能物联电能表的目标功能模块，通过PC端和目标功能模块能够确定待开发指令的数据交互通道。
步骤103：通过所述数据交互通道向所述智能物联电能表端的目标功能模块传输所述待开发指令，以实现根据所述待开发指令对所述目标功能模块进行运行和调试。
在具体的实施过程中，在待开发指令通过数据交互通道向目标功能模块传输之后，目标功能模块能够根据该待开发指令进行运行，通过目标功能模块的运行情况可以查看该功能是否正常，通过不断更改待开发指令实现目标功能模块的运行情况分析，实现智能物联电能表目标功能模块的在线仿真开发。例如：通过PC端发起数据显示命令可以实现智能物联电能表端的LCD液晶的数据显示功能，判断该LCD液晶显示模块是否正常工作。
在上述实施例的基础上，所述PC端设置有第一虚拟总线接口，所述虚拟总线协调器设置有第二虚拟总线接口，所述PC端通过所述第一虚拟总线接口与所述虚拟总线协调器通信连接，所述虚拟总线协调器通过所述第二虚拟总线接口与所述智能物联电能表连接，所述待开发指令包括接口子类标识，所述通过所述虚拟总线协调器确定由所述PC端向所述智能物联电能表的目标功能模块传输待开发指令的数据交互通道，包括：
通过所述第一虚拟总线接口向所述第二虚拟总线接口发送所述待开发指令；
通过所述第二虚拟总线接口识别所述接口子类标识，并根据所述接口子类标识确定所述目标功能模块；
通过所述虚拟总线协调器根据所述目标功能模块确定所述待开发指令的数据交互通道。
在具体的实施方式中，第一虚拟总线接口设置在PC端，用于实现PC端与虚拟总线协调器的连接，第一虚拟总线接口可以由软件实现，相当于中间层，主要用于抽象PC端应用程序和硬件平台之间的关系，为PC端应用程序提供硬件平台，隐藏PC端与虚拟总线协调器之间的硬件接口细节，便于实现应用程序的跨平台移植。第二虚拟总线接口设置在虚拟总线协调器中，也可由软件实现，用于根据接口子类标识识别目标功能模块，接口子类标识包括：E2、Flash、计量芯、蓝牙、LCD液晶、按键、A型扩展模组、B型扩展模组等，与功能模块相对应。通过第二虚拟总线接口识别接口子类标识的方式，确定智能物联电能表的目标功能模块，实现PC端与智能物联电能表目标功能模块的数据交互，确定待开发指令的数据交互通道。
具体为，第二虚拟总线接口主要包括：虚拟总线标识、虚拟总线控制接口、虚拟总线数据存储接口、虚拟总线输入接口、虚拟总线输出接口组成，其中虚拟总线标识包括各功能模块(E2、Flash、计量芯、蓝牙、液晶、按键、A型扩展模组、B型扩展模组等)接口子类标识。在每个功能模块增加子类标识id，第二虚拟总线接口在进行控制/数据存储/输入/输出等操作时，先对接口子类标识进行判断，来选择标识对应的功能模块，实现与各功能模块之间的数据交互。为实现控制/数据存储/输入/输出等操作，在第二虚拟总线接口的底层实现程序上定义如下抽象模型：表1为虚拟总线输入/输出接口抽象模型表，表2为数据存储接口抽象模型表，表3为上行通信接口抽象模型表，表4为GPIO接口(General-purpose input/output通用输出输出型)抽象模型表。
表1 虚拟总线输入/输出接口抽象模型表
表2 数据存储接口抽象模型表
表3 上行通信接口抽象模型表
表4 GPIO口抽象模型表
在上述实施例的基础上，所述数据交互通道包括虚拟总线承载协调转换通道和虚拟总线承载通道，所述虚拟总线承载协调转换通道为所述第一虚拟总线接口与所述虚拟总线协调器的通信通道，所述虚拟总线承载通道为所述智能物联电能表与所述第二虚拟总线接口的物理通道。
在具体的实施过程中，数据交互通道可以分为虚拟总线承载转换通道和虚拟总线承载通道，虚拟总线承载协调转换通道为PC端和虚拟总线协调器的通信通道，虚拟总线承载通道为智能物联电能表与虚拟总线协调器的物理通道。可以理解的是，虚拟总线承载通道包括多条虚拟总线协调器与智能物联电能表不同功能模块之间连接的硬件通道，是实现虚拟总线协调器与目标功能模块的数据交互的硬件通道。
在上述实施例的基础上，所述第二虚拟总线接口包括多个虚拟硬总线接口，通过所述数据交互通道向所述智能物联电能表端的目标功能模块传输所述待开发指令包括：
通过所述第一虚拟总线接口将所述待开发指令进行打包，获得打包后的待开发指令，并通过网络向所述虚拟总线承载协调转换通道发送所述打包后的待开发指令；
通过所述虚拟总线承载协调转换通道将所述打包后的待开发指令进行解包，获得所述待开发指令，并向所述第二虚拟总线接口发送所述待开发指令；
通过所述第二虚拟总线接口向所述目标虚拟硬总线接口发送所述待开发指令，所述目标虚拟硬总线接口为所述多个虚拟硬总线接口的一个；
通过所述目标虚拟硬总线接口和所述虚拟总线承载通道向所述目标功能模块发送所述待开发指令。
在具体的实施过程中，通过第一虚拟总线接口将待开发指令进行打包，实现待开发指令的网络传输，通过网络向虚拟总线承载协调转换通道发送打包后的待开发指令，传输至虚拟总线协调器时，由虚拟总线协调转换通道完成解包，并将待开发指令传输至第二虚拟总线接口，第二虚拟总线接口包括多个虚拟硬总线接口，虚拟硬总线接口用于连接智能物联电能表的目标功能模块，虚拟硬总线接口可以为E2接口、Flash接口、计量芯接口、蓝牙接口、LCD液晶接口、按键接口、扩展通信接口。
在上述实施例的基础上，所述通过所述目标虚拟硬总线接口和所述虚拟总线承载通道向所述目标功能模块发送所述待开发指令，包括：
通过所述第二虚拟总线接口定义第一总结构体和第二总结构体，所述第一总结构体用于确定各个功能模块所需的硬件资源，所述第二总结构体用于确定每个所述硬件资源的驱动程序；
通过所述目标虚拟硬总线接口根据所述待开发指令和所述第一总结构体，获取目标功能模块所需的硬件资源；
通过所述目标虚拟硬总线接口根据所述待开发指令和所述第二总结构体，获取所述硬件资源对应的驱动程序；
通过所述目标虚拟硬总线接口根据所述驱动程序对所述硬件资源进行驱动操作。
在具体的实施过程中，通过第二虚拟总线接口定义第一总结构体和第二总结构体，第一总结构体可以定义为platform_device，用来定义各功能模块所需的硬件资源，里面包含所有虚拟硬总线接口，如：计量芯、液晶、存储器、蓝牙、扩展模组等，其中该结构体主要成员应包括：name模块名；struct resource硬件资源(包括资源类型、寄存器地址、中断号等)；id模块子类标识；num_resource硬件占有资源的数量。同样，第二总结构体可以定义为platform_driver，以实现驱动相关的操作，再由虚拟硬总线将platform_device与platform_driver进行相互匹配，虚拟硬总线使用流程包括：定义设备、注册设备、定义驱动、注册驱动。
当定义一个platform_device之后，要通过platform_register向内核注册，内核会将该platform_device放入一个设备链表中。通过虚拟硬总线在设备链表中进行匹配。当匹配成功，就会调用设备链表中的probe函数，完成设备的最后注册动作。
当定义一个platform_driver之后，也要通过platform_register向内核注册，内核会将该platform_driver放入一个驱动链表中。通过总线在驱动链表中分别进行匹配。当匹配成功，就会调用驱动链表中的probe函数，完成驱动的最后注册动作。
在虚拟总线协调器与智能物联电能表功能模块的数据交互过程中，通过虚拟总线数据交互承载实现不同通道之间进行驱动操作，该驱动操作可以为计量芯驱动程序、管理芯驱动程序、LCD液晶驱动、蓝牙驱动等。本申请不对通信驱动的具体程序进行限定。
在上述实施例的基础上，在通过所述目标虚拟硬总线接口根据所述驱动程序对所述硬件资源进行驱动操作之后，还包括：
通过所述虚拟总线承载通道向所述目标虚拟硬总线接口发送运行结果数据，所述运行结果数据由所述待开发指令在所述目标功能模块中的运行和调试之后获取；
通过所述目标虚拟硬总线接口获取所述目标功能模块的运行结果数据，并向所述第二虚拟总线接口发送所述运行结果数据；
通过所述第二虚拟总线接口对所述运行结果数据进行封装，并向所述虚拟总线承载协调转换通道发送所述运行结果数据；
通过所述虚拟总线承载协调转换通道将所述运行结果数据进行打包，获得打包后的运行结果数据，并通过网络向所述第一虚拟总线接口发送所述打包后的运行结果数据；
通过所述第一虚拟总线接口对所述打包后的运行结果数据进行解包，获得所述运行结果数据，以实现所述运行结果数据的显示。
在具体的实施过程中，通过目标虚拟硬总线接口获取目标功能模块的运行结果数据，该运行结果数据可以为智能物联电能表的各类功能模块的回复数据，用于PC端确认待开发指令是否在电能表中运行成功。
上述实施例的实施方式一例如：计量芯同步数据命令，该实施方式包括：
S111：通过PC端应用APP创建计量芯通信线程，每隔500ms发起获取同步数据命令；
S112：通过PC端的第一虚拟总线接口接收到同步数据命令后按虚拟总线接口通信要求将命令(包含同步数据、计量芯接口子类标识等)进行打包，并通过网络发给虚拟总线协调器的虚拟总线承载协调转换通道；
S113：通过虚拟总线承载协调转换通道接收到命令数据后进行解包，将解包后的命令数据发给第二虚拟总线接口；
S114：通过虚拟总线承载通道向第二虚拟总线接口发送命令数据；
S115：通过第二虚拟总线接口读取数据中的接口子类标识判定为计量芯设备，调用对应的虚拟硬总线接口通过虚拟总线承载通道并将数据发给计量芯设备；
S116：通过计量芯设备回复运行结果数据，经过虚拟总线承载通道将运行结果数据发送至计量芯虚拟硬总线接口，通过第二虚拟总线接口抽象封装后发给虚拟总线协调器的，再传至虚拟总线承载协调转换通道；
S117：通过虚拟总线承载协调转换通道将运行结果数据进行打包，再通过网络发给第一虚拟总线接口；
S118：通过第一虚拟总线接口对数据进行解包后发给PC端应用APP。
上述实施例的另一实施方式二例如：管理芯数据存储命令，该实施方式包括：
S121：通过PC端应用APP开启分钟冻结功能，15分钟冻结一次，当需要存储数据时，将待存储数据发给PC端虚拟总线接口；
S122：通过PC端的第一虚拟总线接口接收到待存储数据后按虚拟总线接口通信要求将命令(包含同步数据、计量芯接口子类标识等)进行打包，并通过网络发给虚拟总线协调器的虚拟总线承载协调转换通道；
S123：通过虚拟总线承载协调转换通道接收到命令数据后进行解包，将解包后的命令数据发给第二虚拟总线接口；
S124：通过虚拟总线承载通道向第二虚拟总线接口发送命令数据；
S125：通过第二虚拟总线接口读取数据中的接口子类标识判定为Flash存储设备，调用对应的虚拟硬总线接口通过虚拟总线承载通道并将数据发给Flash存储设备；
S126：通过Flash存储设备回复存储成功与否的运行结果数据，经过虚拟总线承载通道将运行结果数据发送至计量芯虚拟硬总线接口，通过第二虚拟总线接口抽象封装后发给虚拟总线协调器的，再传至虚拟总线承载协调转换通道；
S127：通过虚拟总线承载协调转换通道将运行结果数据进行打包，再通过网络发给第一虚拟总线接口；
S128：通过第一虚拟总线接口对数据进行解包后发给PC端应用APP。
在上述实施例的基础上，在通过所述PC端发起待开发指令之前，所述方法还包括：
通过所述虚拟总线承载通道接收所述智能物联电能表的按键设备的按键数据，并向所述第二虚拟总线接口发送所述按键数据，所述按键数据包括接口子类标识；
通过所述第二虚拟总线接口将所述按键数据进行封装，并向所述虚拟总线承载协调转换通道发送所述按键数据；
通过所述虚拟总线承载协调转换通道将所述按键数据进行打包，获得打包后的按键数据，并通过网络向所述第一虚拟总线接口发送所述打包后的按键数据；
通过所述第一虚拟总线接口对所述打包后的按键数据进行解包，获得所述按键数据，读取所述按键数据中的接口子类标识，并向所述PC端发送所述按键数据，以生成待开发指令。
在具体的实施过程中，通过智能物联电能表的按键设备生成按键数据，经I/O口传入PC端，以生成待开发指令，并完成后续的数据交互动作。具体实施方式为：I/0口数据交互过程，该实施方式包括：
S131：按键输入，通过虚拟总线承载通道传输按键设备的按键数据，经过虚拟硬总线接口和第二虚拟总线接口抽象封装后发给虚拟总线承载协调转换通道；
S132：通过虚拟总线承载协调转换通道将数据(包含按键信息、按键接口子类标识等)进行打包，通过网络发给PC端虚拟总线接口；
S133：通过第一虚拟总线接口读取数据中的接口子类标识判定为按键设备，对数据进行解包后发给PC端应用APP；
S134：通过PC端应用APP液晶显示线程检测到有按键输入信号，启动按键轮显功能，并发出液晶显示请求命令；
S135：通过第一虚拟总线接口接收到显示请求命令后按虚拟总线接口通信要求将命令(包含按键信息、液晶接口子类标识等)进行打包，并通过网络发给虚拟总线协调器的虚拟总线承载协调转换通道；
S136：通过虚拟总线承载协调转换通道接收到命令数据后进行解包，并将解包后的数据传至第二虚拟总线接口；
S137：通过第二虚拟总线接口读取数据中的接口子类标识判定为显示设备，调用对应的虚拟硬总线接口并传至虚拟总线承载通道；
S138：通过虚拟总线承载通道将数据发给显示设备进行命令执行。
在上述实施例的基础上，所述通过所述第一虚拟总线接口接收所述待开发指令，并向所述第二虚拟总线接口发送所述待开发指令包括：
确定第一虚拟总线接口与第二虚拟总线接口处于同一时钟频率；
通过所述第一虚拟总线接口根据所述同一时钟频率向所述第二虚拟总线接口发送待开发指令，以实现所述待开发指令的同步传输。
在具体的实施过程中，通过同步传输的方式实现待开发指令在第一虚拟总线接口和第二虚拟总线接口的传输，同步传输是一种以数据块为传输单位的数据传输方式，在同步传输中数据块与数据块之间的时间间隔是固定的，用于规定它们的时间关系。每个数据块的头部和尾部都要附加一个字符或比特序列，标记一个数据块的开始和结束，一般还要附加一个校验序列，以便对数据块进行差错控制。
同步传输是以同步的时钟节拍来发送数据信号的，因此在一个串行的数据流中，各信号码元之间的相对位置都是固定的。通过将第一虚拟总线接口和第二虚拟总线接口建立同步的方式，将双方的时钟调整到同一个频率，实现待开发指令的同步传输。例如：虚拟总线协调器中包括虚拟总线协调承载，通过虚拟总线协调承载可以将虚拟总线协调器的第二虚拟总线接口调整到同一个频率，实现第二虚拟总线接口的时序和通信同步。
在上述实施例的基础上，在通过所述第一虚拟总线接口对所述打包后的运行结果数据进行解包，获得所述运行结果数据之后，所述方法还包括：
通过所述PC端对所述运行结果数据进行存储；
通过所述PC端根据所述运行结果数据生成图像，所述图像用于记录所述运行结果数据的变化过程。
在具体的实施过程中，PC端在获得智能物联电能表的运行结果数据之后，可以通过PC端的应用程序将运行结果数据进行存储，并根据运行结果数据的变化过程生成图像，该图像可以为运行结果数据随时间的变化过程，也可以是PC端输入不同指令后得到的数据形成的图像，本申请不对运行结果数据的具体内容进行限定。
请参见图2示出的本申请实施例提供的智能电能表软件设计系统的结构示意图；该系统包括：PC端210、虚拟总线协调器220和智能物联电能表230；虚拟总线协调器220分别与PC端210以及智能物联电能表230以及电连接，也就是说，通过虚拟总线协调器220可以实现PC端210和智能物联电能表230的数据交互通道。
PC端210用于发起待开发指令，该应用程序由智能物联电能表230通过跨平台移植到PC端，在PC端中运行有智能物联电能表软件的开发环境。PC端210中设有应用APP和第一虚拟总线接口，应用APP用于发起待开发指令，并通过第一虚拟总线接口发送至虚拟总线协调器220。由于PC端的运算速度、逻辑运算能力、存储容量均优于智能物联电能表，因此，使用PC端210来对智能物联电能表230上的电表应用程序和物理硬件进行运行和调试，能够有效地提高电能表软件的开发效率，且有效地实现了实时运行应用程序进行开发和调试的功能。
虚拟总线协调器220用于确定由PC端210向智能物联电能表230的目标功能模块传输待开发指令的数据交互通道。在虚拟总线协调器220中设置有第二虚拟总线接口和虚拟硬总线接口，第二虚拟总线接口可以识别待开发指令中的接口子类标识，通过接口子类标识可以识别目标功能模块，通过虚拟硬总线接口可以向目标功能模块发送待开发指令。
虚拟总线协调器包括：虚拟总线承载通道、虚拟总线承载协调转换通道、虚拟总线协调承载和虚拟总线数据交互承载；其中，虚拟总线承载通道为物联电能表的物理通道；虚拟总线承载协调转换通道是实现各类接入协调器的虚拟总线接口与电子设备之间的通信通道；虚拟总线协调承载用于实现各类接入协调器的总线接口之间的时序与通信同步的；虚拟总线数据交互承载用于实现不同通道之间进行通信驱动的。
虚拟总线协调器220采用微控制单元(Micro Controller Unit，MCU)和各种外围通信单元组成，实现了PC端210和智能物联电能表230之间的连接，并通过各类总线接口屏蔽掉了PC端210和智能物联电能表230之间硬件设备的硬件差异，实现了PC端210和智能物联电能表230之间的数据交互。
虚拟总线协调器220还用于通过数据交互通道向智能物联电能表230的目标功能模块传输待开发指令，通过虚拟硬总线接口与多个功能模块通过各类虚拟硬总线与功能模块连接。虚拟硬总线接口包括计量虚拟硬总线、显示虚拟硬总线、存储虚拟硬总线、蓝牙虚拟硬总线、信号输入虚拟硬总线、扩展通信虚拟硬总线等各种虚拟硬总线，不同虚拟硬总线对应不同的虚拟总线承载通道，作用于智能物联电能表端的硬件通道。通过虚拟硬总线将数据交互进行封装，通过目标硬总线接口和虚拟总线承载通道向目标功能模块发送待开发指令，实现了不同硬件通道的统一数据交互方式。
智能物联电能表230用于根据所述待开发指令进行运行和调试，获得运行结果数据，并向所述虚拟总线协调器220发送所述运行结果数据，智能物联电能表应用程序通过虚拟硬总线与多个功能模块通信。其中，此处的多个功能模块包括：计量模组、蓝牙模组、扩展模组等。
图3为本申请实施例提供的本申请实施例提供的一种智能电能表设计系统的硬件连接示意图，智能物联电能表端提供各功能模块的硬件接口，包括E2存储器、LCD液晶、Flash存储器、计量芯、A型扩展模组、B型扩展模组1、B型扩展模组2、本地蓝牙和按键等总线。虚拟总线协调器包括各类总线接口(I2C总线接口、SPI总线接口、UART总线接口和IO总线接口等)、MCU和RJ45接口。其中虚拟总线协调器通过各类总线接口与智能物联电能表端进行物理连接，还可通过RJ45接口与PC端进行物理连接。
图4为本申请实施例提供的电子设备实体结构示意图，如图4所示，所述电子设备，包括：处理器(processor)401、存储器(memory)402和总线403；其中，
所述处理器401和存储器402通过所述总线403完成相互间的交互；
所述处理器401用于调用所述存储器402中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法。
处理器401可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。上述处理器401可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。其可以实现或者执行本申请实施例中公开的各种方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器402可以包括但不限于随机存取存储器(Random Acc·ess Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。
本实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法。
本实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露方法和系统，可以通过其它的方式实现。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，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，又例如，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交互连接可以是通过一些交互接口，装置或单元的间接耦合或交互连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，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。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能电能表设计方法，其特征在于，应用于设计系统，所述设计系统包括PC端和虚拟总线协调器，所述虚拟总线协调器与所述PC端以及智能物联电能表连接，所述方法包括：
通过所述PC端发起待开发指令，并向所述虚拟总线协调器发送所述待开发指令，所述PC端中运行有智能物联电能表软件的开发环境；
通过所述虚拟总线协调器确定由所述PC端向所述智能物联电能表的目标功能模块传输待开发指令的数据交互通道，所述智能物联电能表包括多个功能模块，所述目标功能模块为所述多个功能模块中的一个；
通过所述数据交互通道向所述智能物联电能表端的目标功能模块传输所述待开发指令，以实现根据所述待开发指令对所述目标功能模块进行运行和调试。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PC端设置有第一虚拟总线接口，所述虚拟总线协调器设置有第二虚拟总线接口，所述PC端通过所述第一虚拟总线接口与所述虚拟总线协调器通信连接，所述虚拟总线协调器通过所述第二虚拟总线接口与所述智能物联电能表连接，所述待开发指令包括接口子类标识，所述通过所述虚拟总线协调器确定由所述PC端向所述智能物联电能表的目标功能模块传输待开发指令的数据交互通道，包括：
通过所述第一虚拟总线接口向所述第二虚拟总线接口发送所述待开发指令；
通过所述第二虚拟总线接口识别所述接口子类标识，并根据所述接口子类标识确定所述目标功能模块；
通过所述虚拟总线协调器根据所述目标功能模块确定所述待开发指令的数据交互通道。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述数据交互通道包括虚拟总线承载协调转换通道和虚拟总线承载通道，所述虚拟总线承载协调转换通道为所述第一虚拟总线接口与所述虚拟总线协调器的通信通道，所述虚拟总线承载通道为所述智能物联电能表与所述第二虚拟总线接口的物理通道。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二虚拟总线接口包括多个虚拟硬总线接口，通过所述数据交互通道向所述智能物联电能表端的目标功能模块传输所述待开发指令包括：
通过所述第一虚拟总线接口将所述待开发指令进行打包，获得打包后的待开发指令，并通过网络向所述虚拟总线承载协调转换通道发送所述打包后的待开发指令；
通过所述虚拟总线承载协调转换通道将所述打包后的待开发指令进行解包，获得所述待开发指令，并向所述第二虚拟总线接口发送所述待开发指令；
通过所述第二虚拟总线接口向所述目标虚拟硬总线接口发送所述待开发指令，所述目标虚拟硬总线接口为所述多个虚拟硬总线接口的一个；
通过所述目标虚拟硬总线接口和所述虚拟总线承载通道向所述目标功能模块发送所述待开发指令。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过所述目标虚拟硬总线接口和所述虚拟总线承载通道向所述目标功能模块发送所述待开发指令，包括：
通过所述第二虚拟总线接口定义第一总结构体和第二总结构体，所述第一总结构体用于确定各个功能模块所需的硬件资源，所述第二总结构体用于确定每个所述硬件资源的驱动程序；
通过所述目标虚拟硬总线接口根据所述待开发指令和所述第一总结构体，获取目标功能模块所需的硬件资源；
通过所述目标虚拟硬总线接口根据所述待开发指令和所述第二总结构体，获取所述硬件资源对应的驱动程序；
通过所述目标虚拟硬总线接口根据所述驱动程序对所述硬件资源进行驱动操作。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在通过所述目标虚拟硬总线接口根据所述驱动程序对所述硬件资源进行驱动操作之后，还包括：
通过所述虚拟总线承载通道向所述目标虚拟硬总线接口发送运行结果数据，所述运行结果数据由所述待开发指令在所述目标功能模块中的运行和调试之后获取；
通过所述目标虚拟硬总线接口获取所述目标功能模块的运行结果数据，并向所述第二虚拟总线接口发送所述运行结果数据；
通过所述第二虚拟总线接口对所述运行结果数据进行封装，并向所述虚拟总线承载协调转换通道发送所述运行结果数据；
通过所述虚拟总线承载协调转换通道将所述运行结果数据进行打包，获得打包后的运行结果数据，并通过网络向所述第一虚拟总线接口发送所述打包后的运行结果数据；
通过所述第一虚拟总线接口对所述打包后的运行结果数据进行解包，获得所述运行结果数据，以实现所述运行结果数据的显示。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在通过所述PC端发起待开发指令之前，所述方法还包括：
通过所述虚拟总线承载通道接收所述智能物联电能表的按键设备的按键数据，并向所述第二虚拟总线接口发送所述按键数据，所述按键数据包括接口子类标识；
通过所述第二虚拟总线接口将所述按键数据进行封装，并向所述虚拟总线承载协调转换通道发送所述按键数据；
通过所述虚拟总线承载协调转换通道将所述按键数据进行打包，获得打包后的按键数据，并通过网络向所述第一虚拟总线接口发送所述打包后的按键数据；
通过所述第一虚拟总线接口对所述打包后的按键数据进行解包，获得所述按键数据，读取所述按键数据中的接口子类标识，并向所述PC端发送所述按键数据，以生成待开发指令。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述第一虚拟总线接口接收所述待开发指令，并向所述第二虚拟总线接口发送所述待开发指令包括：
确定第一虚拟总线接口与第二虚拟总线接口处于同一时钟频率；
通过所述第一虚拟总线接口根据所述同一时钟频率向所述第二虚拟总线接口发送待开发指令，以实现所述待开发指令的同步传输。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在通过所述第一虚拟总线接口对所述打包后的运行结果数据进行解包，获得所述运行结果数据之后，所述方法还包括：
通过所述PC端对所述运行结果数据进行存储；
通过所述PC端根据所述运行结果数据生成图像，所述图像用于记录所述运行结果数据的变化过程。
10.一种智能电能表设计系统，其特征在于，所述系统包括：PC端、虚拟总线协调器以及智能物联电能表；
其中，所述虚拟总线协调器分别与所述PC端以及智能物联电能表连接；
所述PC端用于发起待开发指令，并向所述虚拟总线协调器发送所述待开发指令，所述PC端中运行有智能物联电能表软件的开发环境；
所述虚拟总线协调器用于确定由所述PC端向所述智能物联电能表端的目标功能模块传输待开发指令的数据交互通道；
所述虚拟总线协调器还用于通过所述数据交互通道向所述智能物联电能表端的目标功能模块传输所述待开发指令，所述智能物联电能表包括多个功能模块，所述目标功能模块为所述多个功能模块中的一个；
所述智能物联电能表用于根据所述待开发指令进行运行和调试，获得运行结果数据，并向所述虚拟总线协调器发送所述运行结果数据。
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