[发明专利]用于单片机的可编程逻辑控制系统的编程设计方法

摘要

一种用于单片机的可编程逻辑控制系统的编程设计方法，包括步骤：准备一个装有逻辑控制程序设计软件的开发平台和装有可运行“逻辑控制程序”的控制器；确定控制逻辑的逻辑输入向量、逻辑输出向量、定时输入向量等；设计逻辑关系表达式；将逻辑关系表达式转换成标准“与或”式；根据标准“与或”式，设计“与”矩阵、“或”矩阵、“非”矩阵；将设计出的控制矩阵通过控制器通讯接口，传输到控制器。本发明无需操作系统支持，无需解释型语言支持，对硬件资源要求极低，是适合普通单片机的逻辑可编程技术，将大大降低单个控制器的成本，代码可移植，运行速度快，容易扩展成多个控制器的协同控制系统。

主权项

1.一种用于单片机的可编程逻辑控制系统的编程设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)、准备一个装有逻辑控制程序设计软件的开发平台，根据任务选定由多个可编程控制器通过联网组成可编程逻辑控制系统；步骤2)、确定每个可编程控制器的逻辑输入向量、逻辑输出向量、定时输入向量、逻辑输入映射矩阵、逻辑输出映射矩阵、定时常数矩阵和定时输入映射矩阵；步骤3)、根据所述的可编程控制器的逻辑输入向量和逻辑输出向量之间的逻辑关系，设计相应的逻辑关系表达式；步骤4)、将步骤3)得到的逻辑关系表达式转换成“与或”式；步骤5)、根据步骤4)得到的“与或”式，设计与矩阵、或矩阵、非矩阵；与矩阵的行数对应“与或”式的个数，与矩阵每行的成员中为1则对应位置逻辑输入向量成员参与“与运算”；与矩阵每行的成员中为0则对应位置逻辑输入向量成员不参与“与运算”；或矩阵的行数对应逻辑输出向量成员个数；或矩阵的每行成员中为1则，对应位置与项向量成员参与“或运算”；或矩阵的每行成员中为0则，对应位置与项向量成员不参与“或运算”；非矩阵的成员个数与逻辑输出向量成员个数相等；“与或”式中需要用到“非运算”则对应非矩阵成员为1；“与或”式中无需“非运算”则对应非矩阵成员为0；步骤6)、将控制矩阵从相应的控制器的通讯接口输入控制器；步骤7)、同步锁存所有控制器的输入向量、远程输入向量、定时输出向量、软件控制向量和逻辑输出向量，得到逻辑输入向量；步骤8)、将步骤7)得到的逻辑输入向量和与矩阵的每一行按下列规则进行“与运算”，得到一个与项元素，所有的与项元素构成与项向量：如果与矩阵中元素为1，则对应的逻辑输入向量中的元素参与“与运算”，参与“与运算”的所有元素经过“与运算”，得到与项元素；如果与矩阵中元素为0，则对应的逻辑输入向量中的元素不参与“与运算”；步骤9)、将步骤8)得到的与项向量与或矩阵的每一行按下列规则进行“或运算”，得到一个或项元素，所有或项元素构成或项向量：如果或矩阵中元素为1，则对应的与项向量中的元素参与“或运算”，参与“或运算”的所有元素经过“或运算”，得到或项元素；如果或矩阵中元素为0，则对应的与项向量中的元素不参与“或运算”；步骤10)、将步骤9)得到的或项向量和非矩阵的每一行按下列规则进行逐项异或运算：如果非矩阵中某元素为0，逻辑输出向量对应元素等于对应的或项向量元素；如果非矩阵中某元素为1，逻辑输出向量的对应元素等于对应的或项向量元素的“非”；步骤11)、将步骤10)得到的逻辑输出向量经过逻辑输出映射矩阵，将运算结果复制给控制器输出向量、远程输出向量和软件输出向量，控制器输出向量的状态变化，将改变本控制器的输出端口的电平；远程输出向量的变化，将被发送到其他控制器，改变其他控制器的输出端口状态；软件输出向量，则被用来控制本控制器中其他软件部分运行；所述的控制矩阵包括与矩阵、或矩阵、非矩阵、逻辑输入映射矩阵、逻辑输出映射矩阵、定时常数矩阵和定时输入映射矩阵。