一種新的IEC61131―3語(yǔ)言編譯器中間結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案

摘要：介紹了一種適合IEC6113l一3工業(yè)語(yǔ)言編譯器中間結(jié)構(gòu)的全新型設(shè)計(jì)思想；并以ST語(yǔ)言為例，將一段ST語(yǔ)言代碼翻譯成為中間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，同時(shí)論證了該中間結(jié)構(gòu)的可行性。
關(guān)鍵詞：IEC語(yǔ)言；編譯器；中間結(jié)構(gòu)

O 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(chǎng)設(shè)備運(yùn)行的邏輯組態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)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(dòng)化中建立了牢固的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)外大部分工業(yè)自動(dòng)化廠商都有提供基于國(guó)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(dòng)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(yǔ)言(ST，LD，F(xiàn)BD，SFC，IL)編寫(xiě)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(tái)信息將中間結(jié)構(gòu)編譯成在該平臺(tái)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(yǔ)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(yǔ)言前端做到與目標(biāo)機(jī)器無(wú)關(guān)，而不依賴(lài)于目標(biāo)機(jī)器平臺(tái)，同時(shí)可節(jié)省IEC語(yǔ)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(jiàn)的有逆波蘭式、三元式、四元式和樹(shù)形結(jié)構(gòu)，本文介紹一種基于三叉樹(shù)鏈表的中間結(jié)構(gòu)。

1 總體設(shè)計(jì)思想
基于樹(shù)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(shù)或者多又樹(shù)作為其中間結(jié)構(gòu)。本文介紹的是一種三叉樹(shù)的設(shè)計(jì)方案。該方案中，以中間結(jié)構(gòu)表示的高級(jí)語(yǔ)言程序單元就是三叉語(yǔ)法樹(shù)節(jié)點(diǎn)組成的多層森林，每一層森林都是一個(gè)一維雙向鏈表，鏈表中的每個(gè)“節(jié)點(diǎn)”稱(chēng)之為語(yǔ)法樹(shù)(一棵三叉樹(shù))，而每棵語(yǔ)法樹(shù)的節(jié)點(diǎn)則稱(chēng)之為樹(shù)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(gè)三叉樹(shù)節(jié)點(diǎn)包括的信息主要有語(yǔ)法樹(shù)的操作、節(jié)點(diǎn)類(lèi)型、指向三個(gè)子樹(shù)的指針、鏈表前項(xiàng)與后項(xiàng)指針、關(guān)聯(lián)符號(hào)指針等。樹(shù)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(yǔ)法操作表示該節(jié)點(diǎn)可以完成什么樣的“運(yùn)算”。語(yǔ)法分析樹(shù)的語(yǔ)法操作符可以分為分別是POU節(jié)點(diǎn)操作符、語(yǔ)句操作符和表達(dá)式操作符三種類(lèi)型，這三種類(lèi)型的語(yǔ)法操作符將在下一節(jié)詳細(xì)介紹，通?？梢哉Z(yǔ)法分析樹(shù)的語(yǔ)法操作來(lái)區(qū)分不同的語(yǔ)法分析樹(shù)。
類(lèi)型是指當(dāng)前語(yǔ)法分析樹(shù)所代表的語(yǔ)法操作的類(lèi)型。
符號(hào)指針是指向該節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的符號(hào)表項(xiàng)，并非所有節(jié)點(diǎn)的此項(xiàng)都有內(nèi)容，具體那些節(jié)點(diǎn)中可以關(guān)聯(lián)符號(hào)也將在下一節(jié)介紹。