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单片机的PLC编译程序设计研究

2021-03-07周臻阳

电子乐园·上旬刊 2021年4期
关键词:单片机设计

周臻阳

摘要:单片机的PLC编译程序设计有助于提高微控制单元的功能性与可靠性,所以,本文以PLC与单片机的基本使用方法为基础,对单片机的PLC编译程序设计过程展开讨论。首先,分析单片机PLC技术的编译程序原理,其次,分析编译程序代码与源代码之间的关系,明确PLC编译程序语句的设计标准。最后,对单片机的PLC编译程序框架进行设计,考虑到程序代码修正问题,引入盲码修正技术,旨在实现单片机的PLC编译程序抗干扰性、稳定性、可靠性提升。

关键词:单片机;PLC编译程序;设计

引言:程序复杂逻辑控制以及快速编译设计,可提高单片机的综合应用水平。在硬件设计中,根据单片与光耦等抗干扰电路的运行原理,在软件中,利用PLC语句编程进行程序设计,可实现单片PLC技术的应用水平提升。通过单片机PLC技术,对PLC编译程序的输入、子程序初始化设定、源程序语句与目标代码的对应关系等进行分析,可提高单片机PLC编译程序的综合设计水平。考虑到单片机PLC编译程序设计中的目标程序与源程序有直接关系,所以,对编译程序初始化进行设置,利用地址矢量,构建源程序语句,完成集成系统设计,满足信息控制的综合需求[1]。

1 PLC与单片机

PLC是安装在单芯片上的可编程逻辑控制器,在集成电路中有广泛的应用。单片应用的PLC属于典型的功能模块,计算机程序设计中,利用编程语言(C语言),VB命令等被执行,可以确认被编入单芯片微计算机。单片设备具有特定的功能内容,结合计算机系统的功能需求,可对功能模块进行调整,满足系统的综合应用需求。PLC具有高可靠特性,其内包含千个控制单元,整合性以及技术可靠性比较高[2]。PLC在实践应用中,可通过请求直接控制的相关程序,实现编译程序分析与处理。输入与输出模块可结合现场信号选择对应模块,并提高系统的运用效率。为进一步提高PLC的适用效率、安全性,PLC编程在实际应用中,可以采用序列流法、步进双步控制以及拉达图法的图形方法,也可以采用编辑软件计划PLC程序的处理方法,并进行模拟与在线调试。在PLC程序编程设计的基础上,完成编程檢验与功能程序设计。

单片机属于微控制单元,内部构造相对简单,集成性能比较高,其中包含中央处理器CPU单元、大容量的RAM、ROM、4个8位的并行口等,提高系统数据的集成处理水平。单片机在使用中,对外部干扰有强烈的适应能力,可以保持计算机系统的稳定性。单片机在实际使用中,可以检查程序的漏洞以及将容错率控制在最小限度内。通过物理参数、资源参数、过程参数,对信息资源进行分析,减少代码漏电的可能性。单片机可发现干扰源并切断干扰源,在程序设计中,可通过数据语言编译器来转换程序代码,提高技术运行的可行性。为保证单片机的运行精度,可对单片机的防干扰性能进行测试,提高单片机的稳定性与抗干扰性[3]。

2单片PLC目标程序框架设计

单片PLC的源程序语句是通过可编程序逻辑控制器进行记录,例如,LD、LDI、AND、OR、PLS、SFT、OUT等。单片PLC编译程序的功能是通过PLC的源程序语言翻译为单片机的目标程序,例如,CPU初始化、内部硬件定时器设定、接口的初始化等。结合单片PLC的特点,建立的目标代码模块是根据入口地址进行设定,其中包含固定代码、活动代码两大种类。固定代码的入口地址包含AHAL、DHJDL、CCCC、FHFL、THTL、CHCL等,AHAL的目标代码为地址矢量,DHDL的目标代码为延时20ms子程序,CCCC的目标代码为定时器初始设定子程序,CHCL为主程序的初始化设定。固定代码的装配比较简单,可以通过逻辑代码,突出系统功能。活动代码是通过源程序语句,与目标代码建立数据输入、输出关系。活动代码的装配涉及到源程序语句的识别、纠错、翻译等,利用指令代码,实现数据统计与系统分析。结合单片PLC的串行通信传输需求,可通过串行接口向PLC发送控制信息,并对数据处理与命令执行控制等进行程序设计,提高数据显示效率与可靠性。目标程序框架设计要考虑源程序代码关系,通过对编译程序代码进行数据整合,可建立控制程序,提高通信数据的分析与处理水平。单片PLC编译程序可实现数据的实时收集与处理,所以,为满足信息系统的数据共享需求,可通过软件程序进行单片PLC编译程序设计,对目标程序的编写序列进行完善,根据通信传输要求,确定程序排序关系,完成目标程序的搭建工作。

3数组技术在PLC源程序语句中的应用标准

定义1:M为集合,在单片PLC编译程序中,可以通过数组来表示,mij为数据元素,mij为1字节ASC字符,且有子集Mi∈M。定义关系如下:

Mi={mi1,mi2,....mik-1,mik}

其中,M为元素集合,StringMi=mi1mi2....mik-1。加入SdtringM的数值与单片PLC的源程序语句保持一致,并通过ASC值,建立源语句的标准子集。

在分析数据集合标准中,M数组为二维数组,单片PLC源语句的关键词不同,M数组的字符串长短也存在一定的差异。M数组的行数与单片PLC语句的条数保持一致,集合M中的各个子集Mi没有重复,可实现PLC源语句的定义与编写。

定义2:F是集合,fij是元素,fij∈F,按照16进制数进行编写,Fi代表子集元素代码,为单片PLC语句所对应的代码子集。

定义3:在Fi∈F的条件下,F={F1,F2,...,F入},单片PLC的目标代码设计与目标芯片有直接关系,按照16进制代码,可对目标代码的字节数以及源程序语句进行计算。

例如,源程序语句LD20,建立目标代码子集中,子集集合如下:

Fi={A2H,20H}

根据源程序语句与目标代码之间的关系,单片PLC某个源语句的标准子集,可通过代码设计,完成源语句数据分析与处理。单片PLC编译过程中,可省略生成中间代码,之间获得目标代码。例如,用户的某一个PLC源语句可以寻找对应的代码,并在编译过程中,装配活动代码。单片PLC编译程序设计,可通过源程序语句,对目标程序的语句逻辑关系进行调整,完善程序语句的排列关系,提高单片PLC编译程序设计合理性。

4单片PLC编译程序结构设计

现代编译器可通过C语言来实现,利用编译原理,对源程序进行两次扫描。单片PLC的编译可以简化扫描过程,通过1-1映射模型,扫描亚UC程序,分析映射关系,利用源代码的子集Mi,寻找对应的目标代码子集Fi,并完成编译装配任务。为实现这一目标,生成源语句标准数组(M数组),打开源程序文件,對源程序进行查错处理,如果有错,生成错误信息文件。如果没有错误,装配固定代码,生成目标数组(F数组)。扫描源程序文件后,逐条翻译装配活动代码,以此为依据,修正固定代码,生成目标程序文件后,关闭所有文件。

在PLC编译程序设计中,目标代码中极容易出现未确定内容的代码,这一类代码被称为盲码,对单片PLC编译程序的稳定性与抗干扰性等会产生直接的影响。所以,需要对盲码进行预先填入与修正处理。第一种,在单片PLC编译中,固定代码不完全固定,在修正的情况下,可对固定代码的定时器初值设定子程序段,通过盲码的填入,代替正式代码。通过扫描源程序文件,对盲码进行逐条翻译,源程序提供定时器初值后,可利用正式代码代替现有的盲码,完成固定代码的修正。第二种是F数组只提供了源程序语句对应的目标代码模板,在目标代码模板上填入盲码。例如,装配活动代码时,盲码可以被相应参数值取代。实际参数是通过源程序设计,建立编译代码。例如,在PLS09源程序语句中,可建立目标代码子集,并确定盲码位置后,通过符号变量,对源语句参数进行调整,获得完成源程序语句。

结论:单片PLC编译程序的应用是通过集合源程序代码以及目标代码,以及建模与数组构建的方式,对单片机的目标程序架构进行设计。在此基础上,单片PLC编译中采用盲码预先填入与修正技术,对标准集合与目标代码集合进行分析,形成PLC的翻译语句,完成源程序的编写与数据分析。单片机的PLC编译程序设计,可对页面插件进行修改,结合源程序结构的映射规则,相同的页面会建立不同的信息集成区间,提高单片机PLC编译程序的可扩展性与灵活性。根据单片的芯片编程规则制定源代码程序结构,可提高单片机在计算机系统中的应用水平。

参考文献

[1]陈洁.用STC单片机制作板式PLC及其应用实例——MCU板制作[J].电世界,2020,61(12):45-49.

[2]张旭.PLC与单片机技术选用的策略[J].办公自动化,2020,25(21):39-41.

[3]夏同行,郑超,张仁勇,姚睿.PLC与单片机之间的串行通信及应用探讨[J].中国设备工程,2020(17):137-138.

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