单片机的PLC编译程序设计研究

周臻阳

摘要：单片机的PLC编译程序设计有助于提高微控制单元的功能性与可靠性，所以，本文以PLC与单片机的基本使用方法为基础，对单片机的PLC编译程序设计过程展开讨论。首先，分析单片机PLC技术的编译程序原理，其次，分析编译程序代码与源代码之间的关系，明确PLC编译程序语句的设计标准。最后，对单片机的PLC编译程序框架进行设计，考虑到程序代码修正问题，引入盲码修正技术，旨在实现单片机的PLC编译程序抗干扰性、稳定性、可靠性提升。

关键词：单片机;PLC编译程序;设计

引言：程序复杂逻辑控制以及快速编译设计，可提高单片机的综合应用水平。在硬件设计中，根据单片与光耦等抗干扰电路的运行原理，在软件中，利用PLC语句编程进行程序设计，可实现单片PLC技术的应用水平提升。通过单片机PLC技术，对PLC编译程序的输入、子程序初始化设定、源程序语句与目标代码的对应关系等进行分析，可提高单片机PLC编译程序的综合设计水平。考虑到单片机PLC编译程序设计中的目标程序与源程序有直接关系，所以，对编译程序初始化进行设置，利用地址矢量，构建源程序语句，完成集成系统设计，满足信息控制的综合需求[1]。

1 PLC与单片机

PLC是安装在单芯片上的可编程逻辑控制器，在集成电路中有广泛的应用。单片应用的PLC属于典型的功能模块，计算机程序设计中，利用编程语言（C语言），VB命令等被执行，可以确认被编入单芯片微计算机。单片设备具有特定的功能内容，结合计算机系统的功能需求，可对功能模块进行调整，满足系统的综合应用需求。PLC具有高可靠特性，其内包含千个控制单元，整合性以及技术可靠性比较高[2]。PLC在实践应用中，可通过请求直接控制的相关程序，实现编译程序分析与处理。输入与输出模块可结合现场信号选择对应模块，并提高系统的运用效率。为进一步提高PLC的适用效率、安全性，PLC编程在实际应用中，可以采用序列流法、步进双步控制以及拉达图法的图形方法，也可以采用编辑软件计划PLC程序的处理方法，并进行模拟与在线调试。在PLC程序编程设计的基础上，完成编程檢验与功能程序设计。

单片机属于微控制单元，内部构造相对简单，集成性能比较高，其中包含中央处理器CPU单元、大容量的RAM、ROM、4个8位的并行口等，提高系统数据的集成处理水平。单片机在使用中，对外部干扰有强烈的适应能力，可以保持计算机系统的稳定性。单片机在实际使用中，可以检查程序的漏洞以及将容错率控制在最小限度内。通过物理参数、资源参数、过程参数，对信息资源进行分析，减少代码漏电的可能性。单片机可发现干扰源并切断干扰源，在程序设计中，可通过数据语言编译器来转换程序代码，提高技术运行的可行性。为保证单片机的运行精度，可对单片机的防干扰性能进行测试，提高单片机的稳定性与抗干扰性[3]。

2单片PLC目标程序框架设计

单片PLC的源程序语句是通过可编程序逻辑控制器进行记录，例如，LD、LDI、AND、OR、PLS、SFT、OUT等。单片PLC编译程序的功能是通过PLC的源程序语言翻译为单片机的目标程序，例如，CPU初始化、内部硬件定时器设定、接口的初始化等。结合单片PLC的特点，建立的目标代码模块是根据入口地址进行设定，其中包含固定代码、活动代码两大种类。固定代码的入口地址包含AHAL、DHJDL、CCCC、FHFL、THTL、CHCL等，AHAL的目标代码为地址矢量，DHDL的目标代码为延时20ms子程序，CCCC的目标代码为定时器初始设定子程序，CHCL为主程序的初始化设定。固定代码的装配比较简单，可以通过逻辑代码，突出系统功能。活动代码是通过源程序语句，与目标代码建立数据输入、输出关系。活动代码的装配涉及到源程序语句的识别、纠错、翻译等，利用指令代码，实现数据统计与系统分析。结合单片PLC的串行通信传输需求，可通过串行接口向PLC发送控制信息，并对数据处理与命令执行控制等进行程序设计，提高数据显示效率与可靠性。目标程序框架设计要考虑源程序代码关系，通过对编译程序代码进行数据整合，可建立控制程序，提高通信数据的分析与处理水平。单片PLC编译程序可实现数据的实时收集与处理，所以，为满足信息系统的数据共享需求，可通过软件程序进行单片PLC编译程序设计，对目标程序的编写序列进行完善，根据通信传输要求，确定程序排序关系，完成目标程序的搭建工作。

3数组技术在PLC源程序语句中的应用标准

定义1：M为集合，在单片PLC编译程序中，可以通过数组来表示，mij为数据元素，mij为1字节ASC字符，且有子集Mi∈M。定义关系如下：

Mi={mi1，mi2，....mik-1，mik}

其中，M为元素集合，StringMi=mi1mi2....mik-1。加入SdtringM的数值与单片PLC的源程序语句保持一致，并通过ASC值，建立源语句的标准子集。

在分析数据集合标准中，M数组为二维数组，单片PLC源语句的关键词不同，M数组的字符串长短也存在一定的差异。M数组的行数与单片PLC语句的条数保持一致，集合M中的各个子集Mi没有重复，可实现PLC源语句的定义与编写。

定义2：F是集合，fij是元素，fij∈F，按照16进制数进行编写，Fi代表子集元素代码，为单片PLC语句所对应的代码子集。

定义3：在Fi∈F的条件下，F={F1，F2，...，F入}，单片PLC的目标代码设计与目标芯片有直接关系，按照16进制代码，可对目标代码的字节数以及源程序语句进行计算。

例如，源程序语句LD20，建立目标代码子集中，子集集合如下：

Fi={A2H，20H}

根据源程序语句与目标代码之间的关系，单片PLC某个源语句的标准子集，可通过代码设计，完成源语句数据分析与处理。单片PLC编译过程中，可省略生成中间代码，之间获得目标代码。例如，用户的某一个PLC源语句可以寻找对应的代码，并在编译过程中，装配活动代码。单片PLC编译程序设计，可通过源程序语句，对目标程序的语句逻辑关系进行调整，完善程序语句的排列关系，提高单片PLC编译程序设计合理性。

4单片PLC编译程序结构设计

现代编译器可通过C语言来实现，利用编译原理，对源程序进行两次扫描。单片PLC的编译可以简化扫描过程，通过1-1映射模型，扫描亚UC程序，分析映射关系，利用源代码的子集Mi，寻找对应的目标代码子集Fi，并完成编译装配任务。为实现这一目标，生成源语句标准数组（M数组），打开源程序文件，對源程序进行查错处理，如果有错，生成错误信息文件。如果没有错误，装配固定代码，生成目标数组（F数组）。扫描源程序文件后，逐条翻译装配活动代码，以此为依据，修正固定代码，生成目标程序文件后，关闭所有文件。

在PLC编译程序设计中，目标代码中极容易出现未确定内容的代码，这一类代码被称为盲码，对单片PLC编译程序的稳定性与抗干扰性等会产生直接的影响。所以，需要对盲码进行预先填入与修正处理。第一种，在单片PLC编译中，固定代码不完全固定，在修正的情况下，可对固定代码的定时器初值设定子程序段，通过盲码的填入，代替正式代码。通过扫描源程序文件，对盲码进行逐条翻译，源程序提供定时器初值后，可利用正式代码代替现有的盲码，完成固定代码的修正。第二种是F数组只提供了源程序语句对应的目标代码模板，在目标代码模板上填入盲码。例如，装配活动代码时，盲码可以被相应参数值取代。实际参数是通过源程序设计，建立编译代码。例如，在PLS09源程序语句中，可建立目标代码子集，并确定盲码位置后，通过符号变量，对源语句参数进行调整，获得完成源程序语句。

结论：单片PLC编译程序的应用是通过集合源程序代码以及目标代码，以及建模与数组构建的方式，对单片机的目标程序架构进行设计。在此基础上，单片PLC编译中采用盲码预先填入与修正技术，对标准集合与目标代码集合进行分析，形成PLC的翻译语句，完成源程序的编写与数据分析。单片机的PLC编译程序设计，可对页面插件进行修改，结合源程序结构的映射规则，相同的页面会建立不同的信息集成区间，提高单片机PLC编译程序的可扩展性与灵活性。根据单片的芯片编程规则制定源代码程序结构，可提高单片机在计算机系统中的应用水平。

参考文献

[1]陈洁.用STC单片机制作板式PLC及其应用实例——MCU板制作[J].电世界，2020，61（12）：45-49.

[2]张旭.PLC与单片机技术选用的策略[J].办公自动化，2020，25（21）：39-41.

[3]夏同行，郑超，张仁勇，姚睿.PLC与单片机之间的串行通信及应用探讨[J].中国设备工程，2020（17）：137-138.

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