專利名稱：一種嵌入式設(shè)備運(yùn)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種嵌入式設(shè)備運(yùn)行方法。
背景技術(shù)：
嵌入式系統(tǒng)中 一般都通過語言編碼進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計(jì)，這需要設(shè)計(jì)者非常熟 悉語言使用規(guī)范和目標(biāo)平臺(tái)特性，相對(duì)門坎較高， 一旦在調(diào)試中遇到問題， 往往需要在上千行編碼中尋找錯(cuò)誤的出處，更需要設(shè)計(jì)者的耐心和出色的調(diào) 試能力，并花費(fèi)較長的開發(fā)周期。組態(tài)軟件雖然提供了很好的易用性能，但 靈活性很差，其僅能提供組態(tài)范圍內(nèi)的功能，目標(biāo)系統(tǒng)稍有變化，往往需要 全新設(shè)計(jì)，甚至對(duì)之無能為力。而嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用相對(duì)封閉，不同平臺(tái)間程 序的移植顯得異常繁瑣。設(shè)計(jì)者需要熟悉兩個(gè)平臺(tái)間的差異并掌握各自對(duì)應(yīng) 的語言編碼，而僅僅熟悉不同的平臺(tái)和語言編碼使用往往就需要幾個(gè)月的時(shí) 間，使得開發(fā)時(shí)間過長。
部程序的自動(dòng)生成(通過庫函數(shù)或固化的模塊功能)，設(shè)計(jì)者往往還需要將生 成的程序與自己開發(fā)的部分連接起來，這一部分工作也為開發(fā)帶來了一定的
負(fù)擔(dān)。因此需要研究一種方法可以在投入較小精力的基礎(chǔ)上就能實(shí)現(xiàn)不同平
臺(tái)設(shè)計(jì)間的轉(zhuǎn)換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中嵌入式設(shè)備調(diào)試復(fù)雜，在不同平臺(tái) 間移植性差的問題，提供一種靈活性高，可以在投入較小精力的基礎(chǔ)上就能
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種嵌入式設(shè)備運(yùn)行方法，該嵌
入式設(shè)備包括輸入設(shè)備、狀態(tài)機(jī)以及輸出設(shè)備，該方法包括以下步驟a.將 該嵌入式設(shè)備的動(dòng)作過程繪制成流程圖；b.將流程圖中狀態(tài)機(jī)涉及的狀態(tài)繪 制成狀態(tài)圖；c.將每一狀態(tài)圖所表示的狀態(tài)機(jī)各部件所處的狀態(tài)及動(dòng)作繪制 成過程圖；d.將流程圖、狀態(tài)圖、過程圖中的所有圖標(biāo)依次轉(zhuǎn)化成相應(yīng)代碼； e.在該嵌入式設(shè)備上編譯運(yùn)行所述的代碼。
其中，流程圖主要包括定義輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，它們的配置，以及輸 入設(shè)備至狀態(tài)機(jī)至輸出設(shè)備的主循環(huán)。狀態(tài)圖描述了在嵌入式設(shè)備運(yùn)行過程 中狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)變換過程中的每一個(gè)狀態(tài)。狀態(tài)圖中各狀態(tài)間用帶箭頭的連 線表示它們之間的轉(zhuǎn)換，連線上一般會(huì)標(biāo)明某種事件表示由該事件引起的狀 態(tài)轉(zhuǎn)換。所述的過程圖定義了所述的嵌入式設(shè)備在這一狀態(tài)內(nèi)的行為。行為 包括輸入設(shè)備和輸出設(shè)備的映射關(guān)系和內(nèi)部任務(wù)的邏輯關(guān)系。
所述的轉(zhuǎn)化過程是依照流程圖層次、狀態(tài)圖層次、過程圖層次依次分層 次進(jìn)行轉(zhuǎn)化的。流程圖層次的轉(zhuǎn)化過程的初始化部分根據(jù)設(shè)計(jì)者選擇的IC類 型、目標(biāo)應(yīng)用類型、系統(tǒng)初始化以及設(shè)計(jì)者自定義的初始化生成代碼；輸入 設(shè)備部分根據(jù)設(shè)計(jì)者選擇的設(shè)備及其對(duì)它的配置生成相應(yīng)的代碼；狀態(tài)機(jī)部 分的代碼放在下一層次的代碼生成中；輸出設(shè)備部分根據(jù)設(shè)計(jì)者選擇的設(shè)備 及其對(duì)它的配置生成相應(yīng)的代碼。狀態(tài)圖層次的轉(zhuǎn)化根據(jù)狀態(tài)機(jī)過程生成代 碼，并將生成的代碼插入到主循環(huán)的輸入輸出設(shè)備之間。生成的代碼分兩部
分其一為狀態(tài)轉(zhuǎn)換的代碼，通過各狀態(tài)以及它們之間轉(zhuǎn)換條件的關(guān)系生成 代碼；其二為每一狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的下一層次代碼的代碼。過程圖層次的轉(zhuǎn) 化過程中逐個(gè)過程圖的生成代碼，過程圖主要由各類型模塊和模塊間的連線 組成，連線連接在各模塊各個(gè)功能接口之間，傳達(dá)了過程圖中數(shù)據(jù)/控制流的
關(guān)系，過程圖轉(zhuǎn)化過程如下1.收集所有模塊的輸入輸出點(diǎn)的相互連接關(guān)系 并保存；2.將所有的模塊按生成順序排序，排序的依據(jù)是輸入輸出的依賴關(guān) 系，如果模塊只有輸出，那么與該輸出點(diǎn)連接的所有輸入點(diǎn)都設(shè)為已解決狀 態(tài)，并將該模塊順序加入到已排序的序列中，同時(shí)在原來的序列中移除；如 果模塊的所有輸入點(diǎn)都被設(shè)為已解決狀態(tài)，則將它所有的輸出點(diǎn)設(shè)為已解決 狀態(tài)，將所有與該模塊的輸出相連的輸入點(diǎn)設(shè)為已解決狀態(tài)，并順序加入到 已排序的序列中；否則查下一個(gè)模塊繼續(xù)，直到所有的模塊都從原先的序列 中轉(zhuǎn)移到新的序列中；3.按順序生成各自的代碼整個(gè)過程圖的代碼都由按 前述排序好的模塊生成的代碼順序組成，代碼組成的程序從上自下的執(zhí)行， 總體上按照排序的模塊順序執(zhí)行；4.模塊間的連線和接口由調(diào)用/返回代碼實(shí) 現(xiàn)。
所述的流程圖下一層次還引入與狀態(tài)圖處于同一層次的前面板圖，該前 面板圖可供用戶編輯和配置輸入輸出設(shè)備，同時(shí)也提供設(shè)計(jì)者進(jìn)行邏輯驗(yàn)證 的平臺(tái)。
本發(fā)明結(jié)合了語言編程的靈活性和組態(tài)設(shè)計(jì)的直觀易用性，設(shè)計(jì)者進(jìn)行 開發(fā)時(shí)較少涉及到具體應(yīng)用平臺(tái)的特性，不同平臺(tái)間的設(shè)計(jì)應(yīng)用帶來的差異 對(duì)于流程圖狀態(tài)圖這些設(shè)計(jì)要素來說相關(guān)性很小，只需在設(shè)備庫或代碼庫中 加以切換就能夠在投入較小精力的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)不同平臺(tái)設(shè)計(jì)間的轉(zhuǎn)換。


圖l是本發(fā)明的流程圖2是本發(fā)明的狀態(tài)圖3是本發(fā)明的過程圖4是本發(fā)明的前面板圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方案，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。 本發(fā)明提供一種嵌入式設(shè)備運(yùn)行方法，這種方法基于一個(gè)全新的圖形化 開發(fā)環(huán)境，它專門用于幫助工程師進(jìn)行嵌入式設(shè)備應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，利用直 觀的貼近程序流程圖的開發(fā)環(huán)境，結(jié)合了語言編程的靈活性和組態(tài)軟件的易 用性縮短開發(fā)時(shí)間。由底層提供的各模塊固化了特定的程序功能(組態(tài)特性)， 而程序的邏輯關(guān)系(程序流)則由用戶在圖形開發(fā)界面上指定(編程特性)，程 序流的關(guān)系決定了所開發(fā)的程序的執(zhí)行過程。最后在該嵌入式設(shè)備上編譯運(yùn) 4亍該程序。
首先將目標(biāo)應(yīng)用劃分為若干層次來逐一描述，由整體特性到局部細(xì)節(jié)， 并提取嵌入式設(shè)備運(yùn)用的特點(diǎn)，給出從流程圖入手，以狀態(tài)圖描述為核心， 并在過程圖中完成細(xì)節(jié)功能的定義。在完成所有圖示的定義后，自動(dòng)代碼生 成方法逐一讀取/分析流程圖，狀態(tài)圖，及各個(gè)過程圖的定義，開始整個(gè)應(yīng)用 程序的代碼自動(dòng)生成，請(qǐng)參閱圖1,圖l是本發(fā)明的流程圖。在嵌入式設(shè)備中，流程圖一般反映 了目標(biāo)應(yīng)用最上層次的行為，同時(shí)也是執(zhí)行代碼的主循環(huán)，本發(fā)明利用流程 圖為導(dǎo)向接受用戶的應(yīng)用描述，用戶在這一層次上規(guī)定目標(biāo)運(yùn)用最基本的表
象行為，主要包括定義輸入輸出設(shè)備以及完成對(duì)它們的配置/屬性。應(yīng)用程序 遵循流程圖完成從輸入設(shè)備^狀態(tài)機(jī)/內(nèi)部過程—輸出設(shè)備的主循環(huán)。
圖2是本發(fā)明的狀態(tài)圖。狀態(tài)圖描述為本發(fā)明的核心，這與一般嵌入式 設(shè)備中(尤其是控制類應(yīng)用系統(tǒng)中)狀態(tài)機(jī)是其系統(tǒng)的核心是一致的。狀態(tài) 圖進(jìn)一步描述了應(yīng)用程序的細(xì)節(jié)，它描述了在目標(biāo)應(yīng)用中輸入輸出設(shè)備間內(nèi) 部的狀態(tài)變換過程(也可能維持前一狀態(tài))。狀態(tài)圖中包含初始狀態(tài)和各其它 狀態(tài)，各狀態(tài)間的帶箭頭的連線表示它們之間的轉(zhuǎn)換，連線上一般會(huì)表明某 種事件(例如由于某輸入設(shè)備的一個(gè)動(dòng)作引起了該事件)表示由該事件引起的 狀態(tài)轉(zhuǎn)換。應(yīng)用程序的每次主循環(huán)都在輸入設(shè)備掃描完成后進(jìn)行一次狀態(tài)判 斷，由前一狀態(tài)及當(dāng)前事件在狀態(tài)圖中確定下一狀態(tài)。當(dāng)下一狀態(tài)確定后， 該狀態(tài)確定為當(dāng)前狀態(tài)，并進(jìn)入相對(duì)應(yīng)的內(nèi)部過程。內(nèi)部過程結(jié)束后，進(jìn)行 本次主循環(huán)的輸出設(shè)備動(dòng)作。隨后周而復(fù)始的重復(fù)該主循環(huán)。
圖3是本發(fā)明的過程圖。過程圖進(jìn)一步詳細(xì)描述了應(yīng)用程序處于各狀態(tài) 時(shí)的行為細(xì)節(jié)。在狀態(tài)圖中的每個(gè)狀態(tài)都對(duì)應(yīng)一個(gè)過程圖，該過程圖定義了 應(yīng)用程序在這一狀態(tài)內(nèi)的行為/動(dòng)作。這其中包括先前定義的輸入設(shè)備和輸出 設(shè)備的映射關(guān)系和一些內(nèi)部任務(wù)的邏輯關(guān)系。為了表達(dá)這些內(nèi)部關(guān)系，本發(fā) 明引入一些基本模塊類似于語言編程中的基本語句， 一些高級(jí)模塊類似于組 態(tài)設(shè)計(jì)中的可配置的功能塊，以及映像自輸入輸出設(shè)備的設(shè)備模塊，再結(jié)合 表示數(shù)據(jù)流/控制流關(guān)系的連線，讓用戶能夠快速直觀的描述該過程內(nèi)應(yīng)用程 序的功能。
除了上面所述的幾種圖示外，本發(fā)明還引入前面板圖，前面板圖處于流 程圖下一層次，前面板圖可供用戶編輯和配置輸入輸出設(shè)備，同時(shí)也提供設(shè)
計(jì)者進(jìn)行邏輯驗(yàn)證的平臺(tái)。如圖4所示。用戶在其中編輯和配置輸入輸出設(shè)備，同時(shí)前面板圖也是提供設(shè)計(jì)者進(jìn)行邏輯驗(yàn)證的平臺(tái)。
在完成所有圖示的定義后，自動(dòng)代碼生成方法逐一讀取/分析流程圖，狀
態(tài)圖，及各個(gè)過程圖的定義，開始整個(gè)應(yīng)用程序的代碼自動(dòng)生成，方法如下 流程圖層次的代碼生成根據(jù)圖1提供的流程圖過程，生成代碼。初始 化部分較簡(jiǎn)單，只需根據(jù)設(shè)計(jì)者選擇的IC類型，目標(biāo)應(yīng)用類型，系統(tǒng)初始化 以及設(shè)計(jì)者自定義的初始化筒單的生成代碼；輸入設(shè)備部分根據(jù)設(shè)計(jì)者選擇 的設(shè)備及其對(duì)它的配置生成特定的代碼(例如，對(duì)于鍵盤設(shè)備則生成鍵盤掃 描程序的代碼)，這部分代碼生成的組態(tài)性更強(qiáng)，開放給設(shè)計(jì)者的配置選項(xiàng)都 能在代碼庫中有所反映，只需從代碼庫中'搬，出對(duì)應(yīng)的代碼即可；接下來得狀 態(tài)機(jī)部分的代碼放在下一層次的代碼生成中；輸出設(shè)備部分代碼生成與輸入 部分類似。整體來看自動(dòng)生成代碼的順序以一種自然的順序生成。
狀態(tài)圖層次的代碼生成根據(jù)圖2提供的狀態(tài)機(jī)過程，生成代碼，并將 生成的代碼插入到主循環(huán)的輸入輸出設(shè)備之間。此部分代碼主要分兩部分 其一為狀態(tài)轉(zhuǎn)換的代碼，通過各狀態(tài)以及它們之間轉(zhuǎn)換條件的關(guān)系可以相對(duì) 容易的生成代碼，例如根據(jù)前一狀態(tài)和當(dāng)前的事件生成分支結(jié)構(gòu)的代碼來確 定下一狀態(tài)；其二就是狀態(tài)確定后設(shè)之為當(dāng)前狀態(tài)，可以同樣利用分支結(jié)構(gòu) 的代碼跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的過程圖代碼中。
過程圖層次的代碼生成根據(jù)圖3提供的過程圖，逐個(gè)流程圖的生成代 碼。流程圖主要由各類型模塊和模塊間的連線組成，連線連接在各模塊各個(gè) 功能接口之間，傳達(dá)了過程圖中數(shù)據(jù)/控制流的關(guān)系。可以利用一些算法產(chǎn)生 過程圖代碼。如下提供一實(shí)例算法作舉例說明
1、 收集連接信息并保存(所有模塊的輸入輸出點(diǎn)的相互連接關(guān)系)
2、 將所有的模塊按生成順序排序，排序的依據(jù)是輸入輸出的依賴關(guān)系。
如果模塊只有輸出，那么與該輸出點(diǎn)連接的所有輸入點(diǎn)都設(shè)為已解決狀態(tài)
(resolved),并將該模塊順序加入到已排序的序列中。同時(shí)在原來的序列中移除。
如果模塊的所有輸入點(diǎn)都被設(shè)為resolved,則將它所有的輸出點(diǎn)設(shè)為 resolved/將所有與該模塊的輸出相連的輸入點(diǎn)設(shè)為resolved,并順序加入到已 排序的序列中。否則查下一個(gè)模塊繼續(xù)。直到所有的模塊都從原先的序列中 轉(zhuǎn)移到新的序列中。
3、 按順序生成各自的代碼整個(gè)過程圖的代碼都由按前述排序好的模塊 生成的代碼順序組成，程序從上自下的執(zhí)行，總體上按照排序的模塊順序執(zhí) 行。
4、 模塊間的連線和接口由調(diào)用/返回代碼實(shí)現(xiàn)。
在各個(gè)層次的代碼生成后，在該嵌入式設(shè)備上編譯運(yùn)行所述的代碼實(shí)現(xiàn) 該嵌入式設(shè)備的功能。
以上介紹的僅僅是基于本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不能以此來限定本發(fā)明 的范圍。任何對(duì)本發(fā)明的方法作本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟知的部件的替換、組合、分 立，以及對(duì)本發(fā)明實(shí)施步驟作本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟知的等同改變或替換均不超出 本發(fā)明的揭露以及保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種嵌入式設(shè)備運(yùn)行方法，所述的嵌入式設(shè)備包括輸入設(shè)備、狀態(tài)機(jī)以及輸出設(shè)備，其特征在于該方法包括以下步驟a.將該嵌入式設(shè)備的動(dòng)作過程繪制成流程圖；b.將流程圖中狀態(tài)機(jī)涉及的狀態(tài)繪制成狀態(tài)圖；c.將每一狀態(tài)圖所表示的狀態(tài)機(jī)各部件所處的狀態(tài)及動(dòng)作繪制成過程圖；d.將流程圖、狀態(tài)圖、過程圖中的所有圖標(biāo)依次轉(zhuǎn)化成相應(yīng)代碼；e.在該嵌入式設(shè)備上編譯運(yùn)行所述的代碼。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式設(shè)備運(yùn)行方法，其特征在于所述的流程圖 主要包括定義輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，它們的配置，以及輸入設(shè)備至狀態(tài)機(jī)至 輸出設(shè)備的主循環(huán)。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式設(shè)備運(yùn)行方法，其特征在于所述的狀態(tài)圖
4、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式設(shè)備運(yùn)行方法，其特征在于所述的狀態(tài)圖 中各狀態(tài)間用帶箭頭的連線表示它們之間的轉(zhuǎn)換，連線上一般會(huì)標(biāo)明某種事 件表示由該事件引起的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
5、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式設(shè)備運(yùn)行方法，其特征在于所述的過程圖 定義了所述的嵌入式設(shè)備在這一狀態(tài)內(nèi)的行為。
6、 如權(quán)利要求5所述的一種嵌入式設(shè)備運(yùn)行方法，其特征在于所述的行為包 括輸入設(shè)備和輸出設(shè)備的映射關(guān)系和內(nèi)部任務(wù)的邏輯關(guān)系。
7、 如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式設(shè)備運(yùn)行方法，其特征在于步驟d所述的轉(zhuǎn)化過程是依照流程圖層次、狀態(tài)圖層次、過程圖層次依次分層次進(jìn)行轉(zhuǎn)化 的。
8、 如權(quán)利要求7所述的一種嵌入式設(shè)備運(yùn)行方法，其特征在于流程圖層次的 轉(zhuǎn)化過程的初始化部分根據(jù)設(shè)計(jì)者選擇的IC類型、目標(biāo)應(yīng)用類型、系統(tǒng)初始化以及設(shè)計(jì)者自定義的初始化生成代碼；輸入設(shè)備部分根據(jù)設(shè)計(jì)者選擇的設(shè) 備及其對(duì)它的配置生成相應(yīng)的代碼；狀態(tài)機(jī)部分的代碼放在下一層次的代碼 生成中；輸出設(shè)備部分根據(jù)設(shè)計(jì)者選擇的設(shè)備及其對(duì)它的配置生成相應(yīng)的代碼。
9、 如權(quán)利要求7所述的一種嵌入式設(shè)備運(yùn)行方法，其特征在于狀態(tài)圖層次的 轉(zhuǎn)化根據(jù)狀態(tài)機(jī)過程生成代碼，并將生成的代碼插入到主循環(huán)的輸入輸出設(shè) 備之間。
10、 如權(quán)利要求9所述的一種嵌入式設(shè)備運(yùn)行方法，其特征在于所述的生成 的代碼分兩部分其一為狀態(tài)轉(zhuǎn)換的代碼，通過各狀態(tài)以及它們之間轉(zhuǎn)換條 件的關(guān)系生成代碼；其二為每一狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的下一層次代碼的代碼。
11、 如權(quán)利要求7所述的一種嵌入式設(shè)備運(yùn)行方法，其特征在于過程圖層次 的轉(zhuǎn)化過程中逐個(gè)過程圖的生成代碼，過程圖主要由各類型模塊和模塊間的 連線組成，連線連接在各模塊各個(gè)功能接口之間，傳達(dá)了過程圖中數(shù)據(jù)/控制 流的關(guān)系，過程圖轉(zhuǎn)化過程如下(1、 收集所有^f莫塊的輸入輸出點(diǎn)的相互連接關(guān)系并保存；(2、 將所有的模塊按生成順序排序，排序的依據(jù)是輸入輸出的依賴關(guān)系， 如果模塊只有輸出，那么與該輸出點(diǎn)連接的所有輸入點(diǎn)都設(shè)為已解決狀態(tài)，并將該模塊順序加入到已排序的序列中，同時(shí)在原來的序列中移除；如果模塊的所有輸入點(diǎn)都被設(shè)為已解決狀態(tài)，則將它所有的輸出點(diǎn)設(shè)為已解決狀態(tài)，將所有與該模塊的輸出相連的輸入點(diǎn)設(shè)為已解決狀態(tài)，并順序 加入到已排序的序列中；否則查下一個(gè)模塊繼續(xù)，直到所有的模塊都從原先的序列中轉(zhuǎn)移到新的序列中； (3. 按順序生成各自的代碼整個(gè)過程圖的代碼都由按前述排序好的模塊 生成的代碼順序組成，代碼組成的程序從上自下的執(zhí)行，總體上按照排序的 模塊順序執(zhí)行； (4. 模塊間的連線和接口由調(diào)用/返回代碼實(shí)現(xiàn)。
12、如權(quán)利要求1所述的一種嵌入式設(shè)備運(yùn)行方法，其特征在于所述的流程 圖下一層次還引入與狀態(tài)圖處于同一層次的前面板圖，該前面板圖可供用戶 編輯和配置輸入輸出設(shè)備，同時(shí)也提供設(shè)計(jì)者進(jìn)行邏輯驗(yàn)證的平臺(tái)。
全文摘要
一種嵌入式設(shè)備運(yùn)行方法，所述的嵌入式設(shè)備包括輸入設(shè)備、狀態(tài)機(jī)以及輸出設(shè)備，其特征在于該方法包括以下步驟a.將該嵌入式設(shè)備的動(dòng)作過程繪制成流程圖；b.將流程圖中狀態(tài)機(jī)涉及的狀態(tài)繪制成狀態(tài)圖；c.將每一狀態(tài)圖所表示的狀態(tài)機(jī)各部件所處的狀態(tài)及動(dòng)作繪制成過程圖；d.將流程圖、狀態(tài)圖、過程圖中的所有圖標(biāo)依次轉(zhuǎn)化成相應(yīng)代碼；e.在該嵌入式設(shè)備上編譯運(yùn)行所述的代碼。該方法不僅縮短了開發(fā)周期，易于在不同平臺(tái)間移植。
文檔編號(hào)G06F9/44GK101196810SQ20061011935
公開日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2006年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月8日
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