【正文】 已知源程序文件名已 經(jīng)在 a數(shù)組中，建立目標(biāo)文件名的過(guò)程如下面的程序： strcpy(b， a)： while(b[i]!=．’ ) {i++： } b[i+1]=’＼ 0’： b[i+2]=’＼ 0’： b[i+3]=’＼ 0’： b[i+4]=’＼ 0’： strcat(b，” bin” )： 同樣， strcpy(b， a)的作用是將 a數(shù)組的內(nèi)容拷貝給 b數(shù)組。 所以： if(m[j][k+1]==il— 1)的判斷成立。所以當(dāng) C[6]=‘ 7’完成后，有： i1=7， i11=6。用 if(ch==i)語(yǔ)句 進(jìn)行源程序文件尾判斷。源程序文件的擴(kuò)展名是． asm， 而列表文件的擴(kuò)展名應(yīng)該是． 1st。在查錯(cuò)模塊程序設(shè)計(jì)中，確定了以下設(shè)計(jì)思路： 先根據(jù)源程序文件名建立一個(gè)列表文件名，然后分別打開(kāi)源程序文件和列表文件。公式 (3)表明，對(duì)用戶的某一個(gè) PLC源語(yǔ)句 X，要找到對(duì)應(yīng)的 Fi，只需找到相應(yīng)的 Mt即可。 F1， ??， Fx)。這是因?yàn)槎x基于單片機(jī)的 PLC 源語(yǔ)句時(shí)是不可能重復(fù)定義的。在 2． 2． 2中已經(jīng)敘 述 了 TO中斷服務(wù)子程序的流程。 SFT Mi移位操作指令的單片機(jī)程序模塊如下： 1. 6 基于單片機(jī)的 PLC目標(biāo)程序框架的構(gòu)建 基 于單片機(jī)的 PLC編譯程序的功能是將基于單片機(jī)的 PLC的源程序語(yǔ)句翻譯成單片機(jī)的目標(biāo)程序。在用 PLC指令編程時(shí)，同一個(gè)引用名不能 同時(shí)作計(jì)數(shù)器和計(jì)時(shí)器。在基于單片機(jī)的 PLC中用 AT89C52芯片內(nèi)的 T0來(lái)作統(tǒng)一的時(shí)鐘。有許多影響目標(biāo)程序框架結(jié)構(gòu)的因素，諸如 CPU初始化、內(nèi)部硬件定時(shí)器設(shè)定、中斷結(jié)構(gòu)、接口的初始化等。經(jīng)過(guò)多個(gè)程序的試驗(yàn)表明，該編譯程序能夠正確地將基于單片機(jī)的 PLC源程序翻譯成單片機(jī)可以直接執(zhí)行的、符合梯形圖邏輯控制要求的目標(biāo)程序。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文所設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)的 PLC編譯程序完全符合設(shè)計(jì)要求，可以用于項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。設(shè)定目標(biāo)程序框架結(jié)構(gòu)，是本課題的另一項(xiàng)主要工作任務(wù)。 TO設(shè) 定成定時(shí) 0． 1s，每隔O． 1sT0中斷一次。 CNT指令的單片機(jī)程序模塊用 Ci表示計(jì)數(shù)器的邏輯位，位地 址 30H． 3FH；用 ni表示計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖前沿識(shí)別位，位地址 50H一 5FH；用 Di(雙字節(jié)寄存器 )表示軟加 1計(jì)數(shù)器， Di由 Di， 0和 Di， 1組成；用 D’i表示計(jì)數(shù)器的 預(yù)置值寄存器 (雙字節(jié)寄存器 )， D39。在基于單片機(jī)的 PLC編譯問(wèn)題中，目標(biāo)程序框架和單片機(jī)的芯片編程相關(guān)，諸如 CPU初始化、內(nèi)部硬件定時(shí)器設(shè)定、接口的初始化等。它們的具體程序如下： 18 19 2 基于單片機(jī)的 PLC編譯程序總體設(shè)計(jì)方法 基于單片機(jī)的 PLC編譯程序總體設(shè)計(jì)方法碰到的第一個(gè)問(wèn)題是源程序指令模板和目標(biāo)代碼模板在編譯程序中如何表達(dá) ?接著第二個(gè)問(wèn)題是如何根據(jù)已知的源程序指令正確的找到目標(biāo)代碼程序 ?如何建立單片 PLC源程序語(yǔ)句和目標(biāo)代碼之間的關(guān)系 ? 為了在編譯時(shí)有一個(gè)對(duì)源程序語(yǔ)句的識(shí)別、查錯(cuò)的標(biāo)準(zhǔn)，需要就基于單片機(jī)的 PLC 的 AND、 ANI、 OR、 ORI、 LD、 LDI、 OUT、 STORE、 TIM、 CNT、 RST、 PLS、 DIN、 SFT、 END等基本邏輯指令，建立基于單片機(jī)的 PLC源程序語(yǔ)句標(biāo)準(zhǔn)集合。 2． 1． 2 基于單片機(jī)的 PLC源程序語(yǔ)句標(biāo)準(zhǔn)集合的數(shù)組表達(dá) 把基于單片機(jī)的 PLC源程序指令，依據(jù)上述 String Mi和 mi k的格式進(jìn)行表述， 我們就可以得到，當(dāng) i=l， 2， 3??， 16時(shí)，子集 Mi分別為： Ml={L， D， ， 5} M2={L， D， I， ， 6} M3={A， N， D， ， 6} M4=｛ A， N， I， ， 6} M5={0， R， ， 5} M6={0， R， I， ， 6} M7={S， T， 0， R， E， ， 8} M8={O， U， T， ， 6} M9={T， I， M， ， 6} M10={C， N， T， ， 6} M11={R， S， T， C， ， 7} M12={P， L， S， ， 6} M13={D， I， N， ， 6} 21 M14={S， F， T， ， 6} M15={R， S， T， S， ， 7} M16={E， N， D， ， 6} 上述集合的全體就是基于單片機(jī)的 PLC源程序語(yǔ)句標(biāo)準(zhǔn)集合。如果 F i(i1， 2， ??， 入 )都一一對(duì)應(yīng)等于所定義的各單片 PLC語(yǔ)句的目標(biāo)機(jī)器代碼子集，則稱集合 F為基 于單片機(jī)的 PLC的目標(biāo)代碼集合。 F I =? (Mi)成了編譯過(guò)程中裝配活動(dòng)代碼的依據(jù)。列表文件用來(lái)存放查錯(cuò)結(jié)果和錯(cuò)誤標(biāo)記。所以在上述程序 中用 b[i+1]=’＼ O’： b[i+2]=’＼ 0’： b[i+3]=’＼ 0’： b[i+4]=’＼ 0’：四條語(yǔ)句將已拷貝給 b數(shù)組中的 asm清除，再通過(guò) strcat(b，” Lst” )語(yǔ)句將 1st拼接到 b數(shù)組中。用 if(ch==’＼ xOd’ )語(yǔ)句進(jìn)行語(yǔ)句尾判斷。在上述程序中， M數(shù)組逐行搜索是通過(guò) for(j=l： j=16： )和 while(ki1)這兩個(gè)語(yǔ)句結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò) if(m[j][k]!=c[k])條件判斷實(shí)現(xiàn)的。 至此，語(yǔ)句語(yǔ)法檢查完成。 源程序文件的擴(kuò)展名 是． asm，而列表文件的擴(kuò)展名應(yīng)該是“． bin’’。 4． 1． 1 目標(biāo)文件名的建立 仍然用 a數(shù)組記錄源程序文件名，用 b數(shù)組記錄目標(biāo)文件名。 if(c[k]==’ ’ ) { if(m[j][k+1]==il— 1) {goto right： ) goto error： ｝ 仍然以源程序語(yǔ)句 ANI 57為例，事先， j=4，當(dāng) if(c[k]==一 )成立時(shí)， k=4， k+l=5， 從而得： m[j][k+1]=m[4兒 5]=’＼ x06’ 而 i11的值在本例中已經(jīng)在 4． 4． 1中已知為： i1=7， i11=6。例 如，對(duì)源程序語(yǔ)句 ANI 57，有： C[1]=‘ A’： C[2]=‘ N’； C[3]=‘ I’； C[4]=‘’： C[5]=‘ 5’： C[6]=‘ 7’； 在 4． 3中通過(guò) c[il]=ch語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)源語(yǔ)句字符送 C數(shù)組操作，并且做 i1++操作。程序如下： loopO： i1=1 loopi： ch=fgetc(fp)： if(ch==1) { if(iI !=1) {goto error1： ) goto next2： } if(ch==’＼ xOd’ ) 27 {goto jca： ) fputc(ch， fpl)： C[i1]=ch： i1++： I f(i1=21) { printf(” current statement interruted i s too long＼ n” )： ． bl=l： goto next2： } goto loopl： errorl： printf(” last statement is error， lost’ enter’ key．＼ n” )： bl=l； next2： goto next3： 其 中，用 ch=fgetc(fp)語(yǔ)句，從源程序文件中讀一個(gè)字符。 strcpy(b， a)的作用是將 a數(shù)組的內(nèi)容拷貝給 b數(shù)組。在上文中，為了確定一個(gè)進(jìn)行源程序查錯(cuò)時(shí)的對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)建立了基于單片機(jī)的 PLC源程序語(yǔ)句標(biāo)準(zhǔn)集合，并且用 M數(shù)組表達(dá)基于單片機(jī)的 PLC源程序語(yǔ)句標(biāo)準(zhǔn) 集合，用 C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了 M數(shù)組的賦值。在這種小型應(yīng)用系統(tǒng)編譯程序的設(shè)計(jì)中，可以省略生成中間代碼這一階段， 直接得到目標(biāo)代碼。 定義 4： 在 F i ? c F的條件下，有 F={F。 性質(zhì) 4：集合 M中的各個(gè)子集 Mi沒(méi)有一個(gè)重復(fù)。 表 1． 6中入口符號(hào)地址 THTL處為 TO中斷服務(wù)子程序。 DIN Mi指令的單片機(jī)程序模塊如下： MOV Gi， C ；僅僅一條單片機(jī)指令。 圖 1． 2 TIM Ti邏輯指令的單片機(jī)程序模塊流程圖 13 1． 3 CNT Ci 語(yǔ)句的單片機(jī)程序模塊的構(gòu)建 計(jì)數(shù)器和計(jì)時(shí)器使用相同的片內(nèi)資源。 基于單片機(jī)的 PLC的 TIM Ti語(yǔ)句的單片機(jī)程序模塊構(gòu)建 1． 2． 1 圍繞 TIM Ti片內(nèi)硬件資源的配置 梯形圖中的延時(shí)計(jì)時(shí)器通常可以有多個(gè)，它們需要有一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)鐘。因此在編譯程序編寫(xiě)前，必須根據(jù)單片機(jī)芯片編程的特點(diǎn)設(shè)定目標(biāo)程序框架結(jié)構(gòu)。建立了基于單片機(jī)的 PLC的編譯程序設(shè)計(jì)研究的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)該編譯程序的各項(xiàng)功能進(jìn)行了驗(yàn)證和比對(duì)。由于基于單片機(jī)的 PLC成本極低，實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益，因而具有較強(qiáng)的實(shí)用性。 (3) 本課題的一項(xiàng)有特色的工作是在應(yīng)用研究基礎(chǔ)上，構(gòu)建基于單片機(jī)的 PLC 的源程序代碼標(biāo)準(zhǔn)集合和目標(biāo)程序代碼集合，并且用集合和映射的方法為基于單片機(jī)的 PLC源 程序代碼、目標(biāo)代碼以及翻譯方法建模。在 To中斷服務(wù)程序中依次將多個(gè)延時(shí)計(jì)時(shí)器的軟加 l計(jì)數(shù)器加 l。i由 D’i， 0和 D’i,i組成；另外，由 RSTC指令實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的清零。根據(jù)基于單片機(jī)的 PLC的要求，建立目標(biāo)程序框架結(jié)構(gòu)，如表 1． 6所示。 2． 1 采用數(shù)組技術(shù)構(gòu)建基于單片機(jī)的 PLC源程序語(yǔ)句標(biāo)準(zhǔn)集合 2． 1． 1 基于單片機(jī)的 PLC源程序語(yǔ)句標(biāo)準(zhǔn)集合的定義 定義 1： M是集合，在基于單片機(jī)的 PLC編譯程序中用數(shù)組表示。其中每個(gè)子集中的最后一個(gè)數(shù)字表示該源程序語(yǔ)句的 ASCII字符長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)。 基于單片機(jī)的 PLC的目標(biāo)代碼和目標(biāo)芯片有關(guān)。 2． 4 基于單片機(jī)的 PLO編譯程序結(jié)構(gòu) 基于單片機(jī)的 PLC編譯程序結(jié)構(gòu)如圖 3． 1所示。接下來(lái)，從源程序文件中依次讀入源程序語(yǔ) 句，并進(jìn)行整句識(shí)別。結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了用 b數(shù)組記錄一個(gè)文件名和源程序文件名相同，但擴(kuò)展名和源程序文件名不同的列表文件名，該列表文件名的擴(kuò)展名為． 1st。因?yàn)榛剀?chē)換行的 ASCII碼是 Od和 0A，所以 Od是語(yǔ)句末尾結(jié)束的標(biāo)志，也是我們進(jìn)行整旬識(shí)別依據(jù)。在 C數(shù)組的‘’字符前的那些數(shù)組變量中，只要出現(xiàn) m[j][k]≮ c[k]情況，就說(shuō)明在當(dāng)前 M數(shù)組的行中沒(méi)有搜索到和 ANI 57源程序語(yǔ)句同類的。若檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，則進(jìn)行出錯(cuò)處理。 LDll 08 所以在上述程序中用 b[i+1]=’＼ O’： b Ei+2]=’＼ O’： b[i+3]=’＼ 0’： b Ei+4]=’＼ 0’：四條語(yǔ)句將已拷貝給 b數(shù)組中的 asm清除，再通過(guò) strcat(b，” bin” )語(yǔ)句將 bin拼接到 b數(shù)組 中。 為此，先建立列表文件名。 語(yǔ)句長(zhǎng)度核對(duì)是通過(guò) if(m[j][k+1]： =i卜 1)的判斷實(shí)現(xiàn)的。語(yǔ)句語(yǔ)法檢查程序如下： jca： for(j=l： j=16： )． { 28 k=l： while(kil) { if(m[j][k]!=c[k]) {goto nextl： } if(a[k]==’’ ) { if(m[j][k+1]==i1— 1) {goto right： } goto error： ｝ k++： ｝ nextl： j++： ｝ error： fputc(‘ *’， fp1)： b1=1： right： fputc(’＼ xOD’， fp1)： fputc(’＼ xOA’， fp1)： ch=fgetc(fp)： goto loopO： 3． 4． 1 M數(shù)組逐行搜索 當(dāng)前得到的源程序語(yǔ)句在 C數(shù)組中，由 C數(shù)組的各個(gè)元素 (數(shù)組變量 )記錄。 3． 3 整句識(shí)別 整句識(shí)別由讀入源語(yǔ)句字符、源程序文件尾判斷、語(yǔ)句尾判斷、源語(yǔ)句 字符送 C數(shù)組，這樣四部分組成。goto next4} b [i+1]=’\’ 0’： b[i+2]=’＼ 0’ b[i+3]=’＼ 0’ strcat(b，” List”)。 圖 PLC編譯 程序結(jié)構(gòu) 3 基于單片機(jī)的 PLC編譯程序查錯(cuò)模塊設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的 PLC編譯程序的設(shè)計(jì)過(guò)程，就是將上述總體設(shè)計(jì)方法用于具體設(shè)計(jì) 的過(guò)程。 定理 1為基于單片機(jī)的 PLC編譯方法的簡(jiǎn)化提供了條件。 ) (2) 假如 F i所代表的子集元素代碼等于第 i條基于單片機(jī)的 PLC語(yǔ)句所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)機(jī) 器代碼子集，則稱子集 F i為基于單片機(jī)的 PLC目標(biāo)代碼子集。 基于單片機(jī)的 PLC的指令系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，語(yǔ)句條數(shù)不多，所以 M數(shù)組行數(shù)不大，共 16行。關(guān)于盲碼， 3． 5中還要敘述。第三 個(gè)是對(duì)應(yīng)于 RSTS指令的移位寄存器復(fù)位程序模塊。開(kāi)動(dòng)延時(shí)計(jì)時(shí)器 (實(shí)行 Si— l的操作 )的條件是：當(dāng) C=I，同時(shí) Si=0(第 i個(gè)延時(shí)計(jì)時(shí)器還未處于開(kāi)動(dòng)狀態(tài)時(shí) )，同時(shí) Ti≠ 1(延時(shí)計(jì)時(shí)器邏 輯 位還未置“ 1)。