本發(fā)明主要涉及圖形化編程領(lǐng)域，具體涉及圖形化編程編譯方法。
背景技術(shù)：
：著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和社會(huì)不斷的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)與我們的生活息息相關(guān)，深入到我們生活的各個(gè)方面。與此同時(shí)人們開始重視針對少年兒童的編程教育.在喬布斯生前接受的一次采訪中，他曾經(jīng)說過這樣一句話：這個(gè)國家的每一個(gè)人都應(yīng)該學(xué)習(xí)編程，因?yàn)樗棠闳绾嗡伎?同時(shí)比爾·蓋茨、馬克·扎克伯格、杰克·多西在內(nèi)的眾多名人，都來呼吁讓少年兒童參與到計(jì)算機(jī)編程中去.也許正是因?yàn)檫@種觀念的深入人心，科技巨頭們也都參與到針對少年兒童的編程教育中去。于是圖形化編程語言應(yīng)運(yùn)而生，其要求簡單，不需要復(fù)雜的語法知識(shí)，小朋友只需要拖到模塊進(jìn)行自由組合，從而達(dá)到某種特定效果。圖形化編程它能夠最大程度地讓兒童發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，培養(yǎng)他們的基本編程邏輯和思維。目前市場上的圖形化編程的軟件基本都是每個(gè)圖形對象都是代碼塊，可以將它們拼接起來，創(chuàng)造出簡單功能，然后將一個(gè)個(gè)簡單功能組合起來，然后將其轉(zhuǎn)化成某種高級語言，比如python、javascript等高級語言，之后將代碼傳輸至控制器，由控制器中編譯器對目標(biāo)代碼進(jìn)行解析，其中包括預(yù)處理、編譯、匯編最終生成可執(zhí)行的機(jī)器語言。其編譯過程過于復(fù)雜，過于專業(yè)，學(xué)習(xí)成本高，且對控制器要求高，無形中增加了軟件開發(fā)成本。且在某些具體環(huán)境下并不需要構(gòu)建復(fù)雜的編譯器來實(shí)現(xiàn)編譯工作，針對這種現(xiàn)狀進(jìn)而提出了一種簡單容易實(shí)現(xiàn)的圖形化編程的自動(dòng)編譯方法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明針對當(dāng)前圖形化編程領(lǐng)域中的編譯技術(shù)過于復(fù)雜，要求過高,提供了一種簡單易實(shí)現(xiàn)的圖形化編程的自動(dòng)編譯方法。本發(fā)明的目的在于提供一種高效且簡單的編譯方法,通過該編譯方法自動(dòng)生成程序的在控制器可執(zhí)行文件，從而達(dá)到程序的運(yùn)行效果，具體技術(shù)方案如下：基于一種圖形化編程的自動(dòng)編譯方法，包括以下步驟：(a)用戶自由組合圖形化模塊生成圖形化程序；(b)圖形化程序內(nèi)存分配，生成圖形化程序內(nèi)存分配表，以實(shí)現(xiàn)對控制器的內(nèi)存管理和操作；(c)圖形化程序線程分配，對圖形化程序的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，得到圖形化程序的線程分配表，以達(dá)到圖形化程序多線程執(zhí)行，以實(shí)現(xiàn)線程管理；(d)圖形化程序解析模塊，根據(jù)圖形化程序的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，對圖形化程序中每個(gè)圖形化模塊所處位置進(jìn)行分析，得到圖形化模塊可能需要的額外指令，比如線程啟動(dòng)指令、條件跳轉(zhuǎn)指令；(e)圖形化程序可執(zhí)行文件生成模塊是整個(gè)編譯方法中關(guān)鍵的一環(huán)，在(b)、(c)、(d)步驟的基礎(chǔ)上，生成圖形化程序中每個(gè)模塊對應(yīng)的字節(jié)數(shù)組，然后按照圖形化程序遍歷的順序?qū)D形化模塊的字節(jié)數(shù)組串接成一個(gè)完整可執(zhí)行文件；(f)通過hid或者藍(lán)牙數(shù)據(jù)通信，將(e)步驟生成的可執(zhí)行文件傳輸至控制器，控制器按照指令執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，以達(dá)到圖形化程序的預(yù)期動(dòng)作效果。上述的一種圖形化編程的自動(dòng)編譯方法中，步驟(b)包括以下步驟：(b-1)獲取圖形化程序的儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)-森林；(b-2)遍歷圖形化程序?qū)?yīng)的樹結(jié)構(gòu)，根據(jù)樹節(jié)點(diǎn)id獲取圖形化模塊實(shí)體；(b-3)根據(jù)圖形化模塊模式獲取對應(yīng)的參數(shù)內(nèi)存分配列表，其包含參數(shù)初始化的順序，以保證相關(guān)動(dòng)作能正確執(zhí)行；(b-4)根據(jù)參數(shù)類型，分配指定大小的內(nèi)存空間，然后記錄參數(shù)分配的內(nèi)存基址；(b-5)對特殊參數(shù)，比如用戶自定義參數(shù)和資源型參數(shù)進(jìn)行額外處理，以保證滿足圖形化模塊的內(nèi)存要求和程序的健壯性；(b-6)最終生成圖形化程序內(nèi)存分配表，以實(shí)現(xiàn)對控制器內(nèi)存進(jìn)行管理和操作上述的一種圖形化編程的自動(dòng)編譯方法中，步驟(c)包括以下步驟：(c-1)獲取圖形化程序的儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)-森林；(c-2)深度遍歷森林中的樹結(jié)構(gòu)，如果節(jié)點(diǎn)是根節(jié)點(diǎn)則創(chuàng)建線程，且該線程為圖形化程序的主線程，并記錄線程信息，其包括線程id和線程起始模塊id；(c-3)若節(jié)點(diǎn)是非根節(jié)點(diǎn)，則判斷父節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，如果該節(jié)點(diǎn)是父節(jié)點(diǎn)的第一個(gè)孩子，則不進(jìn)行任何操作，繼續(xù)遍歷；如果該節(jié)點(diǎn)不是父節(jié)點(diǎn)的第一孩子，則分配新線程，記錄線程信息；(c-4)若節(jié)點(diǎn)是葉子節(jié)點(diǎn)，則表示該節(jié)點(diǎn)是線程的終止節(jié)點(diǎn)，將該節(jié)點(diǎn)id作為線程結(jié)束id，注意圖形化程序包含的葉子節(jié)點(diǎn)等于圖形化程序包含的線程數(shù)；(c-5)最終構(gòu)造出圖形化程序的線程分配表，以滿足對圖形化程序的多線程管理和操作。圖形化程序經(jīng)過(b)、(c)步驟處理后，得到圖形化程序的圖形化程序內(nèi)存分配表和圖形化程序線程分配表，在之后的(d)、(e)步驟中，會(huì)基于圖形化內(nèi)存分配表和圖形化程序線程分配表對圖形化程序進(jìn)行處理，最終生成圖形化程序?qū)?yīng)的可執(zhí)行文件。上述的一種圖形化編程的自動(dòng)編譯方法，步驟(e)包括以下步驟：(e-1)獲取圖形化程序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)-森林；(e-2)根據(jù)不同功能需求遍歷森林，功能主要包括圖形化程序整體下傳、圖形化程序部分下傳和圖形化樹下傳，然后根據(jù)具體要求深度遍歷森林中的樹：(e-3)根據(jù)樹節(jié)點(diǎn)id獲取對應(yīng)的圖形化模塊實(shí)體，根據(jù)圖形化模塊類型和模式調(diào)用其對應(yīng)的xml文件，在解析圖形化模塊模式對應(yīng)xml指令集中，需要借助指令解析xml文件來對圖形化模塊模式包含的指令集進(jìn)行解析和替換，以生成滿足具體功能的圖形化模塊字節(jié)數(shù)組；(e-4)在解析和替換圖形化模塊模式xml文件時(shí)，并不能生成完整的圖形化模塊模式字節(jié)數(shù)組，可能會(huì)產(chǎn)生程序地址空缺，資源地址欠缺，一般先用零來填充程序地址，以形成半完整的圖形化模塊模式字節(jié)數(shù)組并記錄圖形化模塊的缺省信息，最終形成圖形化程序的rom(程序)地址缺省表；(e-5)根據(jù)遍歷順序，依次分配圖形化模塊的程序地址，根據(jù)生成的圖形化模塊字節(jié)數(shù)組的大小來決定圖形化模塊占據(jù)的rom存儲(chǔ)空間，最終生成圖形化程序的rom(程序)地址分配表(e-6)分配完圖形化模塊的程序地址之后，對圖形化程序需要的額外資源進(jìn)行分配，以滿足圖形化程序中圖形化模塊的資源需求，比如圖片、聲音和文本；(e-7)根據(jù)圖形化程序的rom地址缺省表和圖形化程序rom地址分配表，對步驟(c)生成半完整的圖形化模塊字節(jié)數(shù)組中的空缺rom地址進(jìn)行填充，以形成完整的圖形化模塊字節(jié)數(shù)組；(e-8)將生成的圖形化模塊字節(jié)數(shù)組和資源字節(jié)數(shù)組按照規(guī)則連接起來形成圖形化程序最終可執(zhí)行的字節(jié)數(shù)組，然后通過通信模塊將數(shù)據(jù)傳至控制器運(yùn)行。上述一種圖形化編程的自動(dòng)編譯方法，其特征在于，步驟(c-3)包括如下步驟：(e-3-1)根據(jù)樹節(jié)點(diǎn)id獲取對應(yīng)的圖形化模塊實(shí)體，進(jìn)而獲取圖形化模塊類型和模式；(e-3-2)根據(jù)圖形化模塊類型和模式值獲取相應(yīng)參數(shù)初始化列表，對有初始化值的參數(shù)進(jìn)行初始化操作，即對參數(shù)對應(yīng)的內(nèi)存地址賦予初值，以滿足模塊的功能需求；(e-3-3)根據(jù)圖形化模塊類型和模式值中獲取相應(yīng)的指令集，通過表達(dá)式對指令進(jìn)行解析和替換，首先根據(jù)指令碼獲取指令中每個(gè)操作數(shù)的含義，即獲取操作數(shù)的尋址方式；(e-3-4)指令中每個(gè)操作數(shù)都有不同的尋址方式，根據(jù)上述獲取操作數(shù)尋址方式，進(jìn)而得到操作數(shù)的真實(shí)數(shù)值，然后使用真實(shí)值來替換指令中的操作數(shù)，以完成對指令的解析；(e-3-5)指令集經(jīng)過步驟(c)、(d)處理，形成滿足圖形化程序中的圖形化模塊的功能要求，在處理過程中可能存在空缺值，需要后續(xù)操作進(jìn)行填補(bǔ)，最后形成完整的圖形化模塊對應(yīng)的字節(jié)數(shù)組。上述一種圖形化編程的自動(dòng)編譯方法，步驟(f)的主要作用是將軟件與控制器連接起來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，其主要包括hid和藍(lán)牙兩種通信方式，通過數(shù)據(jù)通信模塊將最終生成的程序程序機(jī)器語言傳至控制器進(jìn)行運(yùn)行，同時(shí)也通過控制器連接模塊實(shí)時(shí)監(jiān)控控制器的狀態(tài)以及程序運(yùn)行狀況，以保證程序正常運(yùn)行；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果：現(xiàn)有的圖形化編程編譯方法，大都在遵循特定的編譯框架進(jìn)行編譯，編譯過程過于復(fù)雜，過于專業(yè)，學(xué)習(xí)成本高，對控制器要求高，需要微型操作系統(tǒng)支持，且編譯系統(tǒng)本身效率不高，效果不佳。而且國內(nèi)的圖形化編程的編譯方法更是鳳毛麟角，十分缺乏。針對上述問題，本發(fā)明允許軟件開發(fā)人員在不需要了解晦澀難懂編譯原理、運(yùn)行時(shí)結(jié)構(gòu)、編譯系統(tǒng)原理的內(nèi)在關(guān)系等復(fù)雜知識(shí)點(diǎn)基礎(chǔ)上，就可以通過本發(fā)明提出的自動(dòng)編譯方法來將圖形化編程編寫的程序轉(zhuǎn)化成控制器可直接執(zhí)行文件，簡單高效，很大程度簡化了圖形化編程的編譯實(shí)現(xiàn)。附圖說明圖1為實(shí)施方式中一種圖形化編程的自動(dòng)編譯方法的流程圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的實(shí)施不限于此。如圖1，基于一種圖形化編程的自動(dòng)編譯方法，主要流程包括以下步驟：(a)用戶自由組合圖形化模塊生成圖形化程序；(b)圖形化程序內(nèi)存分配，生成圖形化程序內(nèi)存分配表，以實(shí)現(xiàn)對控制器的內(nèi)存管理和操作；(c)圖形化程序線程分配，對圖形化程序的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，得到圖形化程序的線程分配表，以達(dá)到圖形化程序多線程執(zhí)行，以實(shí)現(xiàn)對線程管理；(d)圖形化程序解析模塊，根據(jù)圖形化程序的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，對圖形化程序中每個(gè)圖形化模塊所處位置進(jìn)行分析，得到圖形化模塊可能需要的額外指令，比如線程啟動(dòng)指令、條件跳轉(zhuǎn)指令；(e)圖形化程序可執(zhí)行文件生成模塊是整個(gè)編譯方法中關(guān)鍵的一環(huán)，在(b)、(c)、(d)步驟的基礎(chǔ)上，生成圖形化程序中每個(gè)模塊對應(yīng)的字節(jié)數(shù)組，然后按照圖形化程序遍歷的順序?qū)D形化模塊的字節(jié)數(shù)組串接成一個(gè)完整可執(zhí)行文件；(f)通過hid或者藍(lán)牙數(shù)據(jù)通信，將(e)步驟生成的可執(zhí)行文件傳輸至控制器，控制器按照指令執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，以達(dá)到圖形化程序的預(yù)期動(dòng)作效果。步驟(b)包括以下步驟：(b-1)獲取圖形化程序的儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)-森林；(b-2)遍歷圖形化程序?qū)?yīng)的樹結(jié)構(gòu)，根據(jù)樹節(jié)點(diǎn)id獲取圖形化模塊實(shí)體；(b-3)根據(jù)圖形化模塊模式獲取對應(yīng)的參數(shù)內(nèi)存分配列表，其包含參數(shù)初始化的順序，以保證相關(guān)動(dòng)作能正確執(zhí)行；(b-4)根據(jù)參數(shù)類型，分配指定大小的內(nèi)存空間，然后記錄參數(shù)分配的內(nèi)存基址；(b-5)對特殊參數(shù)，比如用戶自定義參數(shù)和資源型參數(shù)進(jìn)行額外處理，以保證滿足圖形化模塊的內(nèi)存要求和程序的健壯性；(b-6)最終生成圖形化程序內(nèi)存分配表，以實(shí)現(xiàn)對控制器內(nèi)存進(jìn)行管理和操作步驟(c)包括以下步驟：(c-1)獲取圖形化程序的儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)-森林；(c-2)深度遍歷森林中的樹結(jié)構(gòu)，如果節(jié)點(diǎn)是根節(jié)點(diǎn)則創(chuàng)建線程，且該線程為圖形化程序的主線程，并記錄線程信息，其包括線程id和線程起始模塊id；(c-3)若節(jié)點(diǎn)是非根節(jié)點(diǎn)，則判斷父節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，如果該節(jié)點(diǎn)是父節(jié)點(diǎn)的第一個(gè)孩子，則不進(jìn)行任何操作，繼續(xù)遍歷；如果該節(jié)點(diǎn)不是父節(jié)點(diǎn)的第一孩子，則分配新線程，記錄線程信息；(c-4)若節(jié)點(diǎn)是葉子節(jié)點(diǎn)，則表示該節(jié)點(diǎn)是線程的終止節(jié)點(diǎn)，將該節(jié)點(diǎn)id作為線程結(jié)束id，注意圖形化程序包含的葉子節(jié)點(diǎn)等于圖形化程序包含的線程數(shù)；(c-5)最終構(gòu)造出圖形化程序的線程分配表，以滿足對圖形化程序的多線程管理和操作。圖形化程序經(jīng)過(b)、(c)步驟處理后，得到圖形化程序的圖形化程序內(nèi)存分配表和圖形化程序線程分配表，如表1和表2所示，在之后的(d)、(e)步驟中，會(huì)基于圖形化內(nèi)存分配表和圖形化程序線程分配表對圖形化程序進(jìn)行處理，最終生成圖形化程序?qū)?yīng)的可執(zhí)行文件。表1圖形化程序內(nèi)存分配表格式模塊id參數(shù)id參數(shù)基址表2圖形化程序線程分配表格式線程id起始模塊id結(jié)束模塊id上述的一種圖形化編程的自動(dòng)編譯方法，步驟(e)包括以下步驟：(e-1)獲取圖形化程序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)-森林；(e-2)根據(jù)不同功能需求遍歷森林，功能主要包括圖形化程序整體下傳、圖形化程序部分下傳和圖形化樹下傳，然后根據(jù)具體要求深度遍歷森林中的樹：(e-3)根據(jù)樹節(jié)點(diǎn)id獲取對應(yīng)的圖形化模塊實(shí)體，根據(jù)圖形化模塊類型和模式調(diào)用其對應(yīng)的xml文件，在解析圖形化模塊模式對應(yīng)xml指令集中，需要借助指令解析xml文件來對圖形化模塊模式包含的指令集進(jìn)行解析和替換，以生成滿足具體功能的圖形化模塊字節(jié)數(shù)組；(e-4)在解析和替換圖形化模塊模式xml文件時(shí)，并不能生成完整的圖形化模塊模式字節(jié)數(shù)組，可能會(huì)產(chǎn)生程序地址空缺，資源地址欠缺，一般先用零來填充程序地址，以形成半完整的圖形化模塊模式字節(jié)數(shù)組并記錄圖形化模塊的缺省信息，最終形成圖形化程序的rom(程序)地址缺省表；(e-5)根據(jù)遍歷順序，依次分配圖形化模塊的程序地址，根據(jù)生成的圖形化模塊字節(jié)數(shù)組的大小來決定圖形化模塊占據(jù)的rom存儲(chǔ)空間，最終生成圖形化程序的rom(程序)地址分配表(e-6)分配完圖形化模塊的程序地址之后，對圖形化程序需要的額外資源進(jìn)行分配，以滿足圖形化程序中圖形化模塊的資源需求，比如圖片、聲音和文本；(e-7)根據(jù)圖形化程序的rom地址缺省表和圖形化程序的rom地址分配表，對步驟(c)生成半完整的圖形化模塊字節(jié)數(shù)組中的空缺rom地址進(jìn)行填充，以形成完整的圖形化模塊字節(jié)數(shù)組；(e-8)將生成的圖形化模塊字節(jié)數(shù)組和資源字節(jié)數(shù)組按照規(guī)則連接起來形成圖形化程序最終可執(zhí)行的字節(jié)數(shù)組，然后通過通信模塊將數(shù)據(jù)傳至控制器運(yùn)行；圖形化程序經(jīng)過步驟(e)處理之后，生成圖形化程序半完整的可執(zhí)行文件，需要經(jīng)過一些額外的操作和處理，最終生成完整的可執(zhí)行文件。上述一種圖形化編程的自動(dòng)編譯方法，其特征在于，步驟(c-3)包括如下步驟：(e-3-1)根據(jù)樹節(jié)點(diǎn)id獲取對應(yīng)的圖形化模塊實(shí)體，進(jìn)而獲取圖形化模塊類型和模式；(e-3-2)根據(jù)圖形化模塊類型和模式值獲取相應(yīng)參數(shù)初始化列表，對有初始化值的參數(shù)進(jìn)行初始化操作，即對參數(shù)對應(yīng)的內(nèi)存地址賦予初值，以滿足模塊的功能需求；(e-3-3)根據(jù)圖形化模塊類型和模式值中獲取相應(yīng)的指令集，按照如下表達(dá)式對指令進(jìn)行解析和替換，首先根據(jù)指令碼(order_code)獲取指令中每個(gè)操作數(shù)(operand)的含義(order_oprandmode(x1,x2…,xn))，即獲取操作數(shù)的尋址方式addressing_mode，以下作為實(shí)例，僅供編程人員參考，無需贅述具體含義：order_operandmode(x1,x2…,xn)＝get_ordertype(order_code)(7-1)(e-3-4)指令中每個(gè)操作數(shù)都有不同的尋址方式，根據(jù)上述表達(dá)式獲取操作數(shù)尋址方式，進(jìn)而得到操作數(shù)的真實(shí)數(shù)值，然后使用真實(shí)值來替換指令中的操作數(shù)，以完成對指令的解析：(e-3-5)指令集經(jīng)過步驟(c)、(d)處理，形成滿足圖形化程序中的圖形化模塊的功能要求，在處理過程中可能存在空缺值，需要后續(xù)操作進(jìn)行填補(bǔ)，最后形成完整的圖形化模塊對應(yīng)的字節(jié)數(shù)組。當(dāng)前第1頁12