[发明专利]一种用于可视化编程的功能块函数建模方法

说明书

技术领域

本发明属于可视化编程领域，为应用人员提供可视化编辑符号的建模编辑方法，具体涉及功能块函数的建模处理。 

背景技术

可视化编程是一种面向对象的图形化软件开发方法，为了实现应用功能，用各种的编程符号搭建程序模型和配置数据流，用原理图表示程序语言，并形成目标文件。进行可视化编程前，需制作一套功能函数库用于图形编程，为此需定义一套功能块的建模方法和规则，方便应用人员掌握，并提供工具进行数据定义和图形编辑。已有的一些建模方法，有的参考IEC61131标准，采用结构化文本描述，形成代码解释执行，而嵌入式装置程序需要高效率的代码，并且代码空间有限，基于IEC61131的建模方法很难解决高效代码性能和有限代码空间的竞争矛盾。ABB的Hidraw工具采用和具体CPU结合的自定义输出流的建模方法，部分输出的是汇编代码，代码体受制于输出流和目标编译器的格式，跨平台移植方面有所欠缺。 

基于上述分析，本发明人针对现有建模方法的不足之处进行深入研究，本案由此产生。 

发明内容

本发明的目的，在于提供一种用于可视化编程的功能块函数建模方法，其适用于可视化编程，将功能块函数分为若干段，用C语言编写其中的代码段，结合条件预处理器，使功能函数适合多种CPU运行，形成性能高效的目标代码，成员变量定义灵活、易于移植、直观易懂，方便用户开发维护。 

本发明为解决以上技术问题，所采用的技术方案是： 

一种用于可视化编程的功能块函数建模方法，包括如下三部分： 

第一部分，将功能块函数的文本段定义为7个关键字段：描述信息、包含的 头文件内容、参数信息、成员变量、构造代码段、初始化代码段和函数体代码段，其中，头文件包含信息和变量定义； 

第二部分，分析功能块定义文本，提取出关键字对应的分段内容；提取函数的输入形参，形成图形的输入点；当函数有返回值时，默认将其作为第1个输出点；解析成员变量定义语句，形成输出变量表并输出； 

第三部分，在代码生成阶段处理扩充的条件编译语句，输出条件对应的分支代码。 

上述第二部分中，还解析成员变量定义语句，形成输出变量表并输出为XML格式存储，并分析函数的形参和变量声明语句，形成输入、输出变量表，自动形成默认的图形数据。 

上述第三部分中，还提供了表达式预处理解析器，支持#if-#elseif-#else表达式运算和数学库函数、字符串库函数运算预处理，根据运算结果形成分支代码。 

采用上述方案后，本发明具有以下有益效果： 

(1)将功能块定义分为7个文本段，并采用C语言描述功能块的数据和行为，直观易于理解，提高了功能块函数的开发效率，基于C语言的函数体适用于多种CPU，功能块函数具有高度重用价值； 

(2)采用XML格式存储功能块信息，方便扩展。功能块可灵活定义成员变量和输出点，增强了可视化图形程序的数据交互能力； 

(3)开发的预处理解析器，可支持常量和数学、字符库函数的运算，能有选择地输出代码，提高了代码运行效率。 

此外，本发明已经用于电力系统交直流嵌入式装置的可视化编程，显著提高了开发效率，降低了开发成本，取得较好经济效益。 

具体实施方式

以下将对本发明的技术方案进行详细说明。 

本发明提供一种用于可视化编程的功能块函数建模方法，包括以下三部分内容： 

第一部分，对功能块函数的文本段进行定义； 

为了提高编辑效率，提供功能块文本定义编辑框，自动列出7个关键字段，分别是：描述信息、包含的头文件内容、参数信息、成员变量、构造代码段、初始化代码段和函数体代码段，其中，头文件包含信息和变量定义。通过将功能块属性和代码分为七部分定义，代码相关的内容采用C语言描述，格式灵活，能跨平台运行。 

在列出7个关键字段后，用户可在相应的关键字后面填写描述信息、参数信息和代码文本，以一个滤波器函数为例，在编辑过程中，通过词法识别后对关键字进行加亮显示。 

滤波器函数的文本段定义如下： 

在代码定义中，支持条件预编译语句，能处理分析四则运算和C库函数，增加了条件预编译的处理范围，选择性输出分支代码，节省代码空间并提高了运行效率； 

支持如下功能：