[发明专利]一种嵌入式定制化开发平台自动生成系统的实现方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明的技术方案如下：

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；

本发明所指的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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。