專利名稱：一種嵌入式設備運行方法
技術領域：
本發(fā)明涉及嵌入式系統領域，特別是涉及一種嵌入式設備運行方法。
背景技術：
嵌入式系統中 一般都通過語言編碼進行應用設計，這需要設計者非常熟 悉語言使用規(guī)范和目標平臺特性，相對門坎較高， 一旦在調試中遇到問題， 往往需要在上千行編碼中尋找錯誤的出處，更需要設計者的耐心和出色的調 試能力，并花費較長的開發(fā)周期。組態(tài)軟件雖然提供了很好的易用性能，但 靈活性很差，其僅能提供組態(tài)范圍內的功能，目標系統稍有變化，往往需要 全新設計，甚至對之無能為力。而嵌入式系統應用相對封閉，不同平臺間程 序的移植顯得異常繁瑣。設計者需要熟悉兩個平臺間的差異并掌握各自對應 的語言編碼，而僅僅熟悉不同的平臺和語言編碼使用往往就需要幾個月的時 間，使得開發(fā)時間過長。
部程序的自動生成(通過庫函數或固化的模塊功能)，設計者往往還需要將生 成的程序與自己開發(fā)的部分連接起來，這一部分工作也為開發(fā)帶來了一定的
負擔。因此需要研究一種方法可以在投入較小精力的基礎上就能實現不同平
臺設計間的轉換。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的為解決上述現有技術中嵌入式設備調試復雜，在不同平臺 間移植性差的問題，提供一種靈活性高，可以在投入較小精力的基礎上就能
為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種嵌入式設備運行方法，該嵌
入式設備包括輸入設備、狀態(tài)機以及輸出設備，該方法包括以下步驟a.將 該嵌入式設備的動作過程繪制成流程圖；b.將流程圖中狀態(tài)機涉及的狀態(tài)繪 制成狀態(tài)圖；c.將每一狀態(tài)圖所表示的狀態(tài)機各部件所處的狀態(tài)及動作繪制 成過程圖；d.將流程圖、狀態(tài)圖、過程圖中的所有圖標依次轉化成相應代碼； e.在該嵌入式設備上編譯運行所述的代碼。
其中，流程圖主要包括定義輸入設備和輸出設備，它們的配置，以及輸 入設備至狀態(tài)機至輸出設備的主循環(huán)。狀態(tài)圖描述了在嵌入式設備運行過程 中狀態(tài)機的狀態(tài)變換過程中的每一個狀態(tài)。狀態(tài)圖中各狀態(tài)間用帶箭頭的連 線表示它們之間的轉換，連線上一般會標明某種事件表示由該事件引起的狀 態(tài)轉換。所述的過程圖定義了所述的嵌入式設備在這一狀態(tài)內的行為。行為 包括輸入設備和輸出設備的映射關系和內部任務的邏輯關系。
所述的轉化過程是依照流程圖層次、狀態(tài)圖層次、過程圖層次依次分層 次進行轉化的。流程圖層次的轉化過程的初始化部分根據設計者選擇的IC類 型、目標應用類型、系統初始化以及設計者自定義的初始化生成代碼；輸入 設備部分根據設計者選擇的設備及其對它的配置生成相應的代碼；狀態(tài)機部 分的代碼放在下一層次的代碼生成中；輸出設備部分根據設計者選擇的設備 及其對它的配置生成相應的代碼。狀態(tài)圖層次的轉化根據狀態(tài)機過程生成代 碼，并將生成的代碼插入到主循環(huán)的輸入輸出設備之間。生成的代碼分兩部
分其一為狀態(tài)轉換的代碼，通過各狀態(tài)以及它們之間轉換條件的關系生成 代碼；其二為每一狀態(tài)跳轉到對應的下一層次代碼的代碼。過程圖層次的轉 化過程中逐個過程圖的生成代碼，過程圖主要由各類型模塊和模塊間的連線 組成，連線連接在各模塊各個功能接口之間，傳達了過程圖中數據/控制流的
關系，過程圖轉化過程如下1.收集所有模塊的輸入輸出點的相互連接關系 并保存；2.將所有的模塊按生成順序排序，排序的依據是輸入輸出的依賴關 系，如果模塊只有輸出，那么與該輸出點連接的所有輸入點都設為已解決狀 態(tài)，并將該模塊順序加入到已排序的序列中，同時在原來的序列中移除；如 果模塊的所有輸入點都被設為已解決狀態(tài)，則將它所有的輸出點設為已解決 狀態(tài)，將所有與該模塊的輸出相連的輸入點設為已解決狀態(tài)，并順序加入到 已排序的序列中；否則查下一個模塊繼續(xù)，直到所有的模塊都從原先的序列 中轉移到新的序列中；3.按順序生成各自的代碼整個過程圖的代碼都由按 前述排序好的模塊生成的代碼順序組成，代碼組成的程序從上自下的執(zhí)行， 總體上按照排序的模塊順序執(zhí)行；4.模塊間的連線和接口由調用/返回代碼實 現。
所述的流程圖下一層次還引入與狀態(tài)圖處于同一層次的前面板圖，該前 面板圖可供用戶編輯和配置輸入輸出設備，同時也提供設計者進行邏輯驗證 的平臺。
本發(fā)明結合了語言編程的靈活性和組態(tài)設計的直觀易用性，設計者進行 開發(fā)時較少涉及到具體應用平臺的特性，不同平臺間的設計應用帶來的差異 對于流程圖狀態(tài)圖這些設計要素來說相關性很小，只需在設備庫或代碼庫中 加以切換就能夠在投入較小精力的基礎上實現不同平臺設計間的轉換。


圖l是本發(fā)明的流程圖2是本發(fā)明的狀態(tài)圖3是本發(fā)明的過程圖4是本發(fā)明的前面板圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方案，對本發(fā)明作進一步的說明。 本發(fā)明提供一種嵌入式設備運行方法，這種方法基于一個全新的圖形化 開發(fā)環(huán)境，它專門用于幫助工程師進行嵌入式設備應用程序的設計，利用直 觀的貼近程序流程圖的開發(fā)環(huán)境，結合了語言編程的靈活性和組態(tài)軟件的易 用性縮短開發(fā)時間。由底層提供的各模塊固化了特定的程序功能(組態(tài)特性)， 而程序的邏輯關系(程序流)則由用戶在圖形開發(fā)界面上指定(編程特性)，程 序流的關系決定了所開發(fā)的程序的執(zhí)行過程。最后在該嵌入式設備上編譯運 4亍該程序。
首先將目標應用劃分為若干層次來逐一描述，由整體特性到局部細節(jié)， 并提取嵌入式設備運用的特點，給出從流程圖入手，以狀態(tài)圖描述為核心， 并在過程圖中完成細節(jié)功能的定義。在完成所有圖示的定義后，自動代碼生 成方法逐一讀取/分析流程圖，狀態(tài)圖，及各個過程圖的定義，開始整個應用 程序的代碼自動生成，請參閱圖1,圖l是本發(fā)明的流程圖。在嵌入式設備中，流程圖一般反映 了目標應用最上層次的行為，同時也是執(zhí)行代碼的主循環(huán)，本發(fā)明利用流程 圖為導向接受用戶的應用描述，用戶在這一層次上規(guī)定目標運用最基本的表
象行為，主要包括定義輸入輸出設備以及完成對它們的配置/屬性。應用程序 遵循流程圖完成從輸入設備^狀態(tài)機/內部過程—輸出設備的主循環(huán)。
圖2是本發(fā)明的狀態(tài)圖。狀態(tài)圖描述為本發(fā)明的核心，這與一般嵌入式 設備中(尤其是控制類應用系統中)狀態(tài)機是其系統的核心是一致的。狀態(tài) 圖進一步描述了應用程序的細節(jié)，它描述了在目標應用中輸入輸出設備間內 部的狀態(tài)變換過程(也可能維持前一狀態(tài))。狀態(tài)圖中包含初始狀態(tài)和各其它 狀態(tài)，各狀態(tài)間的帶箭頭的連線表示它們之間的轉換，連線上一般會表明某 種事件(例如由于某輸入設備的一個動作引起了該事件)表示由該事件引起的 狀態(tài)轉換。應用程序的每次主循環(huán)都在輸入設備掃描完成后進行一次狀態(tài)判 斷，由前一狀態(tài)及當前事件在狀態(tài)圖中確定下一狀態(tài)。當下一狀態(tài)確定后， 該狀態(tài)確定為當前狀態(tài)，并進入相對應的內部過程。內部過程結束后，進行 本次主循環(huán)的輸出設備動作。隨后周而復始的重復該主循環(huán)。
圖3是本發(fā)明的過程圖。過程圖進一步詳細描述了應用程序處于各狀態(tài) 時的行為細節(jié)。在狀態(tài)圖中的每個狀態(tài)都對應一個過程圖，該過程圖定義了 應用程序在這一狀態(tài)內的行為/動作。這其中包括先前定義的輸入設備和輸出 設備的映射關系和一些內部任務的邏輯關系。為了表達這些內部關系，本發(fā) 明引入一些基本模塊類似于語言編程中的基本語句， 一些高級模塊類似于組 態(tài)設計中的可配置的功能塊，以及映像自輸入輸出設備的設備模塊，再結合 表示數據流/控制流關系的連線，讓用戶能夠快速直觀的描述該過程內應用程 序的功能。
除了上面所述的幾種圖示外，本發(fā)明還引入前面板圖，前面板圖處于流 程圖下一層次，前面板圖可供用戶編輯和配置輸入輸出設備，同時也提供設
計者進行邏輯驗證的平臺。如圖4所示。用戶在其中編輯和配置輸入輸出設備，同時前面板圖也是提供設計者進行邏輯驗證的平臺。
在完成所有圖示的定義后，自動代碼生成方法逐一讀取/分析流程圖，狀
態(tài)圖，及各個過程圖的定義，開始整個應用程序的代碼自動生成，方法如下 流程圖層次的代碼生成根據圖1提供的流程圖過程，生成代碼。初始 化部分較簡單，只需根據設計者選擇的IC類型，目標應用類型，系統初始化 以及設計者自定義的初始化筒單的生成代碼；輸入設備部分根據設計者選擇 的設備及其對它的配置生成特定的代碼(例如，對于鍵盤設備則生成鍵盤掃 描程序的代碼)，這部分代碼生成的組態(tài)性更強，開放給設計者的配置選項都 能在代碼庫中有所反映，只需從代碼庫中'搬，出對應的代碼即可；接下來得狀 態(tài)機部分的代碼放在下一層次的代碼生成中；輸出設備部分代碼生成與輸入 部分類似。整體來看自動生成代碼的順序以一種自然的順序生成。
狀態(tài)圖層次的代碼生成根據圖2提供的狀態(tài)機過程，生成代碼，并將 生成的代碼插入到主循環(huán)的輸入輸出設備之間。此部分代碼主要分兩部分 其一為狀態(tài)轉換的代碼，通過各狀態(tài)以及它們之間轉換條件的關系可以相對 容易的生成代碼，例如根據前一狀態(tài)和當前的事件生成分支結構的代碼來確 定下一狀態(tài)；其二就是狀態(tài)確定后設之為當前狀態(tài)，可以同樣利用分支結構 的代碼跳轉到對應的過程圖代碼中。
過程圖層次的代碼生成根據圖3提供的過程圖，逐個流程圖的生成代 碼。流程圖主要由各類型模塊和模塊間的連線組成，連線連接在各模塊各個 功能接口之間，傳達了過程圖中數據/控制流的關系。可以利用一些算法產生 過程圖代碼。如下提供一實例算法作舉例說明
1、 收集連接信息并保存(所有模塊的輸入輸出點的相互連接關系)
2、 將所有的模塊按生成順序排序，排序的依據是輸入輸出的依賴關系。
如果模塊只有輸出，那么與該輸出點連接的所有輸入點都設為已解決狀態(tài)
(resolved),并將該模塊順序加入到已排序的序列中。同時在原來的序列中移除。
如果模塊的所有輸入點都被設為resolved,則將它所有的輸出點設為 resolved/將所有與該模塊的輸出相連的輸入點設為resolved,并順序加入到已 排序的序列中。否則查下一個模塊繼續(xù)。直到所有的模塊都從原先的序列中 轉移到新的序列中。
3、 按順序生成各自的代碼整個過程圖的代碼都由按前述排序好的模塊 生成的代碼順序組成，程序從上自下的執(zhí)行，總體上按照排序的模塊順序執(zhí) 行。
4、 模塊間的連線和接口由調用/返回代碼實現。
在各個層次的代碼生成后，在該嵌入式設備上編譯運行所述的代碼實現 該嵌入式設備的功能。
以上介紹的僅僅是基于本發(fā)明的較佳實施例，并不能以此來限定本發(fā)明 的范圍。任何對本發(fā)明的方法作本技術領域內熟知的部件的替換、組合、分 立，以及對本發(fā)明實施步驟作本技術領域內熟知的等同改變或替換均不超出 本發(fā)明的揭露以及保護范圍。
權利要求
1、一種嵌入式設備運行方法，所述的嵌入式設備包括輸入設備、狀態(tài)機以及輸出設備，其特征在于該方法包括以下步驟a.將該嵌入式設備的動作過程繪制成流程圖；b.將流程圖中狀態(tài)機涉及的狀態(tài)繪制成狀態(tài)圖；c.將每一狀態(tài)圖所表示的狀態(tài)機各部件所處的狀態(tài)及動作繪制成過程圖；d.將流程圖、狀態(tài)圖、過程圖中的所有圖標依次轉化成相應代碼；e.在該嵌入式設備上編譯運行所述的代碼。
2、 如權利要求1所述的一種嵌入式設備運行方法，其特征在于所述的流程圖 主要包括定義輸入設備和輸出設備，它們的配置，以及輸入設備至狀態(tài)機至 輸出設備的主循環(huán)。
3、 如權利要求1所述的一種嵌入式設備運行方法，其特征在于所述的狀態(tài)圖
4、 如權利要求1所述的一種嵌入式設備運行方法，其特征在于所述的狀態(tài)圖 中各狀態(tài)間用帶箭頭的連線表示它們之間的轉換，連線上一般會標明某種事 件表示由該事件引起的狀態(tài)轉換。
5、 如權利要求1所述的一種嵌入式設備運行方法，其特征在于所述的過程圖 定義了所述的嵌入式設備在這一狀態(tài)內的行為。
6、 如權利要求5所述的一種嵌入式設備運行方法，其特征在于所述的行為包 括輸入設備和輸出設備的映射關系和內部任務的邏輯關系。
7、 如權利要求1所述的一種嵌入式設備運行方法，其特征在于步驟d所述的轉化過程是依照流程圖層次、狀態(tài)圖層次、過程圖層次依次分層次進行轉化 的。
8、 如權利要求7所述的一種嵌入式設備運行方法，其特征在于流程圖層次的 轉化過程的初始化部分根據設計者選擇的IC類型、目標應用類型、系統初始化以及設計者自定義的初始化生成代碼；輸入設備部分根據設計者選擇的設 備及其對它的配置生成相應的代碼；狀態(tài)機部分的代碼放在下一層次的代碼 生成中；輸出設備部分根據設計者選擇的設備及其對它的配置生成相應的代碼。
9、 如權利要求7所述的一種嵌入式設備運行方法，其特征在于狀態(tài)圖層次的 轉化根據狀態(tài)機過程生成代碼，并將生成的代碼插入到主循環(huán)的輸入輸出設 備之間。
10、 如權利要求9所述的一種嵌入式設備運行方法，其特征在于所述的生成 的代碼分兩部分其一為狀態(tài)轉換的代碼，通過各狀態(tài)以及它們之間轉換條 件的關系生成代碼；其二為每一狀態(tài)跳轉到對應的下一層次代碼的代碼。
11、 如權利要求7所述的一種嵌入式設備運行方法，其特征在于過程圖層次 的轉化過程中逐個過程圖的生成代碼，過程圖主要由各類型模塊和模塊間的 連線組成，連線連接在各模塊各個功能接口之間，傳達了過程圖中數據/控制 流的關系，過程圖轉化過程如下(1、 收集所有^f莫塊的輸入輸出點的相互連接關系并保存；(2、 將所有的模塊按生成順序排序，排序的依據是輸入輸出的依賴關系， 如果模塊只有輸出，那么與該輸出點連接的所有輸入點都設為已解決狀態(tài)，并將該模塊順序加入到已排序的序列中，同時在原來的序列中移除；如果模塊的所有輸入點都被設為已解決狀態(tài)，則將它所有的輸出點設為已解決狀態(tài)，將所有與該模塊的輸出相連的輸入點設為已解決狀態(tài)，并順序 加入到已排序的序列中；否則查下一個模塊繼續(xù)，直到所有的模塊都從原先的序列中轉移到新的序列中； (3. 按順序生成各自的代碼整個過程圖的代碼都由按前述排序好的模塊 生成的代碼順序組成，代碼組成的程序從上自下的執(zhí)行，總體上按照排序的 模塊順序執(zhí)行； (4. 模塊間的連線和接口由調用/返回代碼實現。
12、如權利要求1所述的一種嵌入式設備運行方法，其特征在于所述的流程 圖下一層次還引入與狀態(tài)圖處于同一層次的前面板圖，該前面板圖可供用戶 編輯和配置輸入輸出設備，同時也提供設計者進行邏輯驗證的平臺。
全文摘要
一種嵌入式設備運行方法，所述的嵌入式設備包括輸入設備、狀態(tài)機以及輸出設備，其特征在于該方法包括以下步驟a.將該嵌入式設備的動作過程繪制成流程圖；b.將流程圖中狀態(tài)機涉及的狀態(tài)繪制成狀態(tài)圖；c.將每一狀態(tài)圖所表示的狀態(tài)機各部件所處的狀態(tài)及動作繪制成過程圖；d.將流程圖、狀態(tài)圖、過程圖中的所有圖標依次轉化成相應代碼；e.在該嵌入式設備上編譯運行所述的代碼。該方法不僅縮短了開發(fā)周期，易于在不同平臺間移植。
文檔編號G06F9/44GK101196810SQ20061011935
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月8日 優(yōu)先權日2006年12月8日
發(fā)明者勵 嚴 申請人:中穎電子(上海)有限公司