一種新的IEC31131-3語言編譯器中間結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案

0 引言

　　IEC61131—3組態(tài)軟件是分布式控制系統(tǒng)中的上位軟件，是工程師與系統(tǒng)的接口，可完成控制系統(tǒng)中現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行的邏輯組態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的控制。隨著PLC與DCS系統(tǒng)的應(yīng)用日趨廣泛，IEC6113l一3已經(jīng)在工業(yè)自動化中建立了牢固的國際標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)外大部分工業(yè)自動化廠商都有提供基于國際標(biāo)準(zhǔn)IEC6113l一3的IEC組態(tài)編程系統(tǒng)，IEC組態(tài)軟件的研發(fā)已經(jīng)成為工業(yè)自動化廠商的核心技術(shù)。IEC組態(tài)軟件的實(shí)現(xiàn)原理之一是將前端用各種組態(tài)語言(ST，LD，F(xiàn)BD，SFC，IL)編寫的程序轉(zhuǎn)化成中間結(jié)構(gòu)，再由組態(tài)軟件編譯后端根據(jù)不同的硬件平臺信息將中間結(jié)構(gòu)編譯成在該平臺上可執(zhí)行的目標(biāo)文件。組態(tài)軟件編譯部分的中間結(jié)構(gòu)是組態(tài)軟件IEC語言前端與組態(tài)軟件編譯后端的主要接口。好的中間結(jié)構(gòu)可使IEC語言前端做到與目標(biāo)機(jī)器無關(guān)，而不依賴于目標(biāo)機(jī)器平臺，同時可節(jié)省IEC語言前端的翻譯工作?，F(xiàn)今編譯程序使用的中間結(jié)構(gòu)有很多種形式，常見的有逆波蘭式、三元式、四元式和樹形結(jié)構(gòu)，本文介紹一種基于三叉樹鏈表的中間結(jié)構(gòu)。

　　1 總體設(shè)計(jì)思想

　　基于樹形結(jié)構(gòu)的中間結(jié)構(gòu)是現(xiàn)今大多數(shù)編譯器中間結(jié)構(gòu)的主流設(shè)計(jì)方案，比如GCC、LCC、TCC等均使用二叉樹或者多又樹作為其中間結(jié)構(gòu)。本文介紹的是一種三叉樹的設(shè)計(jì)方案。該方案中，以中間結(jié)構(gòu)表示的高級語言程序單元就是三叉語法樹節(jié)點(diǎn)組成的多層森林，每一層森林都是一個一維雙向鏈表，鏈表中的每個“節(jié)點(diǎn)”稱之為語法樹(一棵三叉樹)，而每棵語法樹的節(jié)點(diǎn)則稱之為樹節(jié)點(diǎn)。其中，程序單元以POU(程序組織單元)為翻譯單位。

　　每個三叉樹節(jié)點(diǎn)包括的信息主要有語法樹的操作、節(jié)點(diǎn)類型、指向三個子樹的指針、鏈表前項(xiàng)與后項(xiàng)指針、關(guān)聯(lián)符號指針等。樹節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示如下：

　　其中，語法操作表示該節(jié)點(diǎn)可以完成什么樣的“運(yùn)算”。語法分析樹的語法操作符可以分為分別是POU節(jié)點(diǎn)操作符、語句操作符和表達(dá)式操作符三種類型，這三種類型的語法操作符將在下一節(jié)詳細(xì)介紹，通?？梢哉Z法分析樹的語法操作來區(qū)分不同的語法分析樹。

　　類型是指當(dāng)前語法分析樹所代表的語法操作的類型。