[發明專利]一種嵌入式定制化開發平臺自動生成系統的實現方法

在審

• 申請號: 201710057002.8
• 申請日: 2017-01-26
• 公開（公告）號: CN106843887A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 林添孝
• 申請（專利權）人: 林添孝
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44
• 代理公司: 安陽市智浩專利代理事務所41116
• 代理人: 楊紅軍

技術領域

本發明涉及嵌入式軟件自動化設計領域，尤其涉及微控制器（MCU）軟件的自動化設計和技術實現。

背景技術

隨著物聯網的興起，以及工業4.0時代的到來，嵌入式系統（尤其是MCU）的應用出現了快速增長。但同時物聯網應用的碎片化問題也顯得日益突出，其主要表現在：行業和領域多樣性、終端設備眾多、類型和功能千差萬別、性能差別非常大等等。這使得物聯網終端軟件開發異常困難。而且，由于缺少統一的開發系統，設備終端不兼容問題突出，已經成為制約物聯網技術大規模推廣的主要原因。

四十多年來，嵌入式產品一直沿用這樣的開發流程：首先設計產品硬件電路。其次在硬件電路基礎上開發軟件架構程序，然后開發處理器的初始化程序與配置程序，以及開發驅動程序、中間件程序以及特定功能程序等軟件，這些軟件構成了該項目獨有的一個個性化基礎平臺。開發人員在此平臺之上做進一步的應用層軟件開發，進行軟硬件整合調試，直至完成產品設計。其中搭建基礎平臺的代碼量一般要占到整個項目全部代碼量的70%~90%，是整個開發流程的重點，因此如果能提高這個平臺的開發速度，就可以提高產品的開發效率。

嵌入式處理器生產廠商通常會提供軟件輔助開發工具和固件庫，以更好地為使用者提供服務。通常他們會提供自行設計的可視化處理器功能配置界面，以幫助使用者快速完成編寫處理器的初始化程序與配置程序。這種方法通常需要用戶手工選擇配置，操作比較繁瑣，而且可視化配置界面的設計也較為復雜。如果能夠改進，提高使用者的開發體驗，有助于促進處理器產品的銷售。

綜合以上幾種情況，開發一個通用、可視化、適用多種處理器及外圍設備的嵌入式軟件開發平臺的自動生成系統，顯得很有意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種便捷高效的、由計算機自動編寫代碼的嵌入式定制化開發平臺自動生成系統（以下簡稱自動生成系統）的實現方法。

本發明的技術方案如下：

第一步，通過PCB設計軟件直接獲取嵌入式產品硬件電路圖特征文件或數據，然后把電路圖特征文件或數據導入自動生成系統；

本發明所指的PCB設計軟件，是指對外公開發行的收費或免費的、具有設計電路原理圖以及PCB圖等功能的專業工具軟件。

本發明所指的電路圖特征文件或數據，包含電路中用到的處理器芯片（比如MCU）、外圍芯片、功能器件及模塊等元器件型號以及反映電路連接關系的電路網絡名稱等信息。這些型號和名稱等信息需要事先進行規范定義，不能互相沖突，使計算機能夠自動識別。另外，一些諸如選擇處理器工作頻率、選擇軟件集成開發環境（IDE）等信息也可以預先進行設置。

本發明所指的定制化開發平臺，是指以特定的硬件電路為基礎，生成與之匹配的特殊軟件開發平臺，它包括軟件架構程序、驅動程序、中間件程序以及特定功能程序等。開發人員可以在這個平臺基礎上，編寫自己的應用層程序，完成產品的設計。

本發明的技術稱之為定制化開發平臺自動生成系統， 是指由計算機按照應用需求（例如按照硬件電路），輔助挑選所需的已有軟件代碼或軟件庫文件并自動編寫程序，自動生成定制化開發平臺。

本發明所指的自動編寫程序，是指按照應用需求（例如按照硬件電路），對已有的軟件代碼進行移植、剪裁、特化與修改，或者添加新代碼等操作。已有的軟件代碼可以是包含在自動生成系統軟件中的嵌入代碼，也可以是現成的軟件庫文件。剪裁是指去掉某些用不到的功能。特化與修改，是指按照應用需求，確定軟件中的一些參數或配置（比如電路端口），以及修改部分代碼。

第二步，確定軟件架構（例如實時內核），軟件架構是整個應用系統的基礎；

第三步，根據電路圖特征文件或數據，在選定軟件架構基礎上，由自動生成系統自動編寫軟件架構程序；

第四步，根據電路圖特征文件或數據，在選定軟件架構基礎上，由“定制化開發平臺自動生成系統”自動編寫處理器芯片的初始化程序和功能配置程序；

第五步，根據電路圖特征文件或數據，在選定軟件架構基礎上，由自動生成系統自動編寫所用到的外圍芯片、功能器件及模塊等元器件的初始化程序以及驅動程序；

第六步，根據電路圖特征文件或數據，在選定軟件架構基礎上，經過計算機智能分析，由自動生成系統自動選用或編寫應用系統所需的中間件程序以及特定功能程序；

第七步，根據電路圖特征文件或數據，在選定軟件架構基礎上，經過計算機智能分析，由自動生成系統自動編寫應用系統的主運行程序；

第八步，自動編寫以上所有自動編寫程序及相關技術的說明文檔，供開發人員參考。