[发明专利]基于优先级队列与有限状态机的流程式控制软件设计方法

权利要求书

1.一种基于优先级队列与有限状态机的流程式控制软件设计方法，其特征在于，包括总体设计与各个模块的设计方法；

第一部分，流程式实时控制软件的总体设计

将系统划分为实时时钟、外部IO、流程状态机和计算四部分，以临界内存区作为各个部分间的通讯方法；其中每个不同的外部IO设备，实现为一个外部IO收发任务；流程状态机采用单任务下根据每个状态机的优先级，以从高优先级到低优先级的顺序依次循环遍历各个流程状态机，来驱动状态机的运行；外部IO收发任务与计算任务通过查询临界内存区，接收状态机任务下达的交互指令，并将访问或者计算结果回填到临界内存区，反馈给状态机任务；

第二部分，外部IO部分提供通用接口描述方法，使得不同的IO设备的访问方法统一；

第三部分，基于实时时钟在外部IO和流程状态机中的不同使用方法，来实现IO接口的超时控制与流程状态机的实时控制；

第四部分，流程状态机采用有限状态机的模型，将状态转移以IO结果、计算结果与时钟状态挂钩，通过脚本配置的方式描述有限状态机的状态转移关系。

2.如权利要求1所述的基于优先级队列与有限状态机的流程式控制软件设计方法，其特征在于，第二部分中，向外部IO收发的每个任务提供一套通用接口描述方法，包括5个方法：

open：启动该外部IO任务，保证状态机在IO异常情况下能够重启IO任务；

close：关闭该外部IO任务，保证状态机在IO异常情况下能够强行关闭IO任务；

send：发送一条信息，抽象为两个参数——发送地址和发送内容，根据具体IO设备实现为不同的数据结构；

recv：接收一条信息，抽象为两个参数——接收地址和接收内容，根据具体IO设备实现为不同的数据结构；

ioctl：实现一些IO设备特殊的操作，抽象为两个参数——操作ID和操作值。

3.如权利要求2所述的基于优先级队列与有限状态机的流程式控制软件设计方法，其特征在于，第三部分中，每个外部IO收发任务直接访问实时时钟获取当前的系统时间；状态机任务采用若干时间触发运行一次的方式，在状态机内部禁止任何任务等待或者睡眠的操作，所有状态机遍历一次的时间，小于状态机任务的触发间隔时间。

4.如权利要求3所述的基于优先级队列与有限状态机的流程式控制软件设计方法，其特征在于，第四部分中，将外部IO的结果、计算结果和时钟是否超时，作为状态转移的条件，在满足状态转移条件后，进行数据处理与任务的派发，切换到下一个状态，如此循环往复。