一种嵌入式定制化开发平台自动生成系统的实现方法技术方案

一种嵌入式定制化开发平台自动生成系统的实现方法，从PCB设计软件直接获取电路图特征文件或数据，然后把它们导入定制化开发平台自动生成系统。依据电路图特征文件或数据，由自动生成系统选择软件架构，自动编写软件架构程序，以及自动编写所用到的芯片或设备的相关程序；并经过智能分析，自动编写所需的中间件及特定功能程序，以及主程序。由此生成一个特定软件集合，构成定制化开发平台。开发人员在这个平台基础上编写用户程序、整合调试，最终完成产品设计。这种方法由计算机代替人工工作，既提高开发效率，减少出错，而且把电路图设计与开发工具可视化设计合二为一，大大简化了开发工具的设计。

【技术实现步骤摘要】
一种嵌入式定制化开发平台自动生成系统的实现方法
本专利技术涉及嵌入式软件自动化设计领域，尤其涉及微控制器（MCU）软件的自动化设计和技术实现。
技术介绍
随着物联网的兴起，以及工业4.0时代的到来，嵌入式系统（尤其是MCU）的应用出现了快速增长。但同时物联网应用的碎片化问题也显得日益突出，其主要表现在：行业和领域多样性、终端设备众多、类型和功能千差万别、性能差别非常大等等。这使得物联网终端软件开发异常困难。而且，由于缺少统一的开发系统，设备终端不兼容问题突出，已经成为制约物联网技术大规模推广的主要原因。四十多年来，嵌入式产品一直沿用这样的开发流程：首先设计产品硬件电路。其次在硬件电路基础上开发软件架构程序，然后开发处理器的初始化程序与配置程序，以及开发驱动程序、中间件程序以及特定功能程序等软件，这些软件构成了该项目独有的一个个性化基础平台。开发人员在此平台之上做进一步的应用层软件开发，进行软硬件整合调试，直至完成产品设计。其中搭建基础平台的代码量一般要占到整个项目全部代码量的70%~90%，是整个开发流程的重点，因此如果能提高这个平台的开发速度，就可以提高产品的开发效率。嵌入式处理器生产厂商通常会提供软件辅助开发工具和固件库，以更好地为使用者提供服务。通常他们会提供自行设计的可视化处理器功能配置界面，以帮助使用者快速完成编写处理器的初始化程序与配置程序。这种方法通常需要用户手工选择配置，操作比较繁琐，而且可视化配置界面的设计也较为复杂。如果能够改进，提高使用者的开发体验，有助于促进处理器产品的销售。综合以上几种情况，开发一个通用、可视化、适用多种处理器及外围设备的嵌入式软件开发平台的自动生成系统，显得很有意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种便捷高效的、由计算机自动编写代码的嵌入式定制化开发平台自动生成系统（以下简称自动生成系统）的实现方法。本专利技术的技术方案如下：第一步，通过PCB设计软件直接获取嵌入式产品硬件电路图特征文件或数据，然后把电路图特征文件或数据导入自动生成系统；本专利技术所指的PCB设计软件，是指对外公开发行的收费或免费的、具有设计电路原理图以及PCB图等功能的专业工具软件。本专利技术所指的电路图特征文件或数据，包含电路中用到的处理器芯片（比如MCU）、外围芯片、功能器件及模块等元器件型号以及反映电路连接关系的电路网络名称等信息。这些型号和名称等信息需要事先进行规范定义，不能互相冲突，使计算机能够自动识别。另外，一些诸如选择处理器工作频率、选择软件集成开发环境（IDE）等信息也可以预先进行设置。本专利技术所指的定制化开发平台，是指以特定的硬件电路为基础，生成与之匹配的特殊软件开发平台，它包括软件架构程序、驱动程序、中间件程序以及特定功能程序等。开发人员可以在这个平台基础上，编写自己的应用层程序，完成产品的设计。本专利技术的技术称之为定制化开发平台自动生成系统，是指由计算机按照应用需求（例如按照硬件电路），辅助挑选所需的已有软件代码或软件库文件并自动编写程序，自动生成定制化开发平台。本专利技术所指的自动编写程序，是指按照应用需求（例如按照硬件电路），对已有的软件代码进行移植、剪裁、特化与修改，或者添加新代码等操作。已有的软件代码可以是包含在自动生成系统软件中的嵌入代码，也可以是现成的软件库文件。剪裁是指去掉某些用不到的功能。特化与修改，是指按照应用需求，确定软件中的一些参数或配置（比如电路端口），以及修改部分代码。第二步，确定软件架构（例如实时内核），软件架构是整个应用系统的基础；第三步，根据电路图特征文件或数据，在选定软件架构基础上，由自动生成系统自动编写软件架构程序；第四步，根据电路图特征文件或数据，在选定软件架构基础上，由“定制化开发平台自动生成系统”自动编写处理器芯片的初始化程序和功能配置程序；第五步，根据电路图特征文件或数据，在选定软件架构基础上，由自动生成系统自动编写所用到的外围芯片、功能器件及模块等元器件的初始化程序以及驱动程序；第六步，根据电路图特征文件或数据，在选定软件架构基础上，经过计算机智能分析，由自动生成系统自动选用或编写应用系统所需的中间件程序以及特定功能程序；第七步，根据电路图特征文件或数据，在选定软件架构基础上，经过计算机智能分析，由自动生成系统自动编写应用系统的主运行程序；第八步，自动编写以上所有自动编写程序及相关技术的说明文档，供开发人员参考。以上第三至第七步的编写程序，并非每一步都是必须的，只要有一步即可。例如有些应用系统无需中间件程序以及特定功能程序，则第六步就可以直接跳过。由此，根据电路图特征文件或数据，在选定软件架构基础上，自动生成一个在指定的IDE使用的、适合特定的电路图特征文件或数据的特定程序集合，这些程序构成了一个定制化开发平台。开发人员可以在这个平台基础上编写自己的用户程序、整合调试，最终完成产品设计。本专利技术的有益效果：1、本专利技术提供了一种便捷高效的嵌入式定制化开发平台的自动生成系统的实现方法，它具有通用、可视化、适用多种处理器及外围设备等特点，这有助于解决物联网应用的碎片化问题。而且，在同一个通用系统开发出来的不同产品，可以方便地达成共识，遵守共同标准以使相互兼容，这一点有助于物联网技术的推广。2、嵌入式产品开发通常需要构建一个自有的基础开发平台，这个平台包括软件架构及各种软件模块，一般要占到整个项目软件代码量的70%以上。本专利技术提供了一种自动快速生成定制化开发平台的方法，由计算机代替人工工作，极大提高了软件开发效率，降低开发成本，缩短开发周期，而且也克服了人工容易出错的缺陷，提高了产品的可靠性。3、本专利技术借用了PCB设计软件实现了编程可视化，电路图设计直接替代软件图形可视化设计，大大简化了自动生成代码系统的设计。而且，也省去了用户进行配置的中间步骤。这一点对于处理器厂商尤其有意义，使他们可以节省辅助软件开发工具的开发成本，为用户提供更简便、更直观的辅助软件开发工具，更好地为客户服务。附图说明图1本专利技术的技术方案流程图；图2本专利技术的举例之电路原理图；图3本专利技术的举例之应用实例工作流程图。具体实施方式以下我们结合附图和实例对本专利技术做进一步阐述。一、本专利技术涉及的技术用语及定义1、PCB设计软件本专利技术所指的PCB设计软件，是指对外公开发行的收费或免费的、具有设计电路原理图以及PCB图等功能的专业工具软件。例如，常用的有Protel99SE、AltiumDesigner系列、CardenceOrCAD/SPB/PSD、MentorPADS/EN/WG、CadSoftEAGLE等。2、电路图特征文件或数据本专利技术所指的电路图特征文件或数据，包含电路中用到的处理器芯片（比如MCU）、外围芯片、功能器件及模块等元器件型号以及反映电路连接关系的电路网络名称等信息。这些型号和名称等信息需要事先进行规范定义，不能互相冲突，使计算机能够自动识别。另外，一些诸如选择处理器工作频率、选择软件集成开发环境（IDE）等信息也可以预先进行设置。最典型的电路图特征文件是PCB设计软件Protel99SE自动生成的尾缀为.NET的网络表（Netlist）文件，它包含了电路原理图中各种元器件的型号、编号和封装等信息，也包含了元器件之间的电路连接关系，即电路网络。这种网络表文件采用文本格本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌入式定制化开发平台自动生成系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，通过PCB设计软件直接获取嵌入式产品硬件电路图特征文件或数据，然后把电路图特征文件或数据导入所述自动生成系统；第二步，确定软件架构；第三步，根据电路图特征文件或数据，在选定软件架构基础上，由所述自动生成系统自动编写软件架构程序；第四步，根据电路图特征文件或数据，在选定软件架构基础上，由所述自动生成系统自动编写处理器芯片的初始化程序和功能配置程序；第五步，根据电路图特征文件或数据，在选定软件架构基础上，由所述自动生成系统自动编写所用到的外围芯片、功能器件及模块等元器件的初始化程序以及驱动程序；第六步，根据电路图特征文件或数据，在选定软件架构基础上，经过计算机智能分析，由所述自动生成系统自动选用或编写应用系统所需的中间件程序以及特定功能程序；第七步，根据电路图特征文件或数据，在选定软件架构基础上，经过计算机智能分析，由所述自动生成系统自动编写应用系统的主运行程序；第八步，自动编写以上所有自动编写程序及相关技术的说明文档，供开发人员参考；以上第三至第七步的编写程序，并非每一步都是必须的，只要有一步即可；由此，根据电路图特征文件或数据，在选定软件架构基础上，自动生成一个在指定的IDE使用的、适合特定的电路图特征文件或数据的特定程序集合，这些程序构成了一个定制化开发平台；开发人员在这个平台基础上编写自己的用户程序、整合调试，最终完成产品设计。...

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式定制化开发平台自动生成系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，通过PCB设计软件直接获取嵌入式产品硬件电路图特征文件或数据，然后把电路图特征文件或数据导入所述自动生成系统；第二步，确定软件架构；第三步，根据电路图特征文件或数据，在选定软件架构基础上，由所述自动生成系统自动编写软件架构程序；第四步，根据电路图特征文件或数据，在选定软件架构基础上，由所述自动生成系统自动编写处理器芯片的初始化程序和功能配置程序；第五步，根据电路图特征文件或数据，在选定软件架构基础上，由所述自动生成系统自动编写所用到的外围芯片、功能器件及模块等元器件的初始化程序以及驱动程序；第六步，根据电路图特征文件或数据，在选定软件架构基础上，经过计算机智能分析，由所述自动生成系统自动选用或编写应用系统所需的中间件程序以及特定功能程序；第七步，根据电路图特征文件或数据，在选定软件架构基础上，经过计算机智能分析，由所述自动生成系统自动编写应用系统的主运行程序；第八步，自动编写以上所有自动编写程序及相关技术的说明文档，供开发人员参考；以上第三至第七步的编写程序，并非每一步都是必须的，只要有一步即可；由此，根据电路图特征文件或数据，在选定软件架构基础上，自动生成一个在指定的IDE使用的、适合特定的电路图特征文件或数据的特定程序集合，这些程序构成了一个定制化开发平台；开发人员在这个平台基础上编写自己的用户程序、整合调试，最终完成产品设计。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的PCB设计软件，是指对外公开发行的、具有设计电路原理图以及PCB图功能的专业工具软件。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：林添孝，
申请(专利权)人：林添孝，
类型：发明
国别省市：北京,11