一種新的IEC61131―3語(yǔ)言編譯器中間結構的設計方案

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

O 引言
IEC61131―3組態(tài)軟件是分布式控制系統中的上位軟件，是工程師與系統的接口，可完成控制系統中現場(chǎng)設備運行的邏輯組態(tài)，從而實(shí)現對系統的控制。隨著(zhù)PLC與DCS系統的應用日趨廣泛，IEC6113l一3已經(jīng)在工業(yè)自動(dòng)化中建立了牢固的國際標準，國內外大部分工業(yè)自動(dòng)化廠(chǎng)商都有提供基于國際標準IEC6113l一3的IEC組態(tài)編程系統，IEC組態(tài)軟件的研發(fā)已經(jīng)成為工業(yè)自動(dòng)化廠(chǎng)商的核心技術(shù)。IEC組態(tài)軟件的實(shí)現原理之一是將前端用各種組態(tài)語(yǔ)言(ST，LD，FBD，SFC，IL)編寫(xiě)的程序轉化成中間結構，再由組態(tài)軟件編譯后端根據不同的硬件平臺信息將中間結構編譯成在該平臺上可執行的目標文件。組態(tài)軟件編譯部分的中間結構是組態(tài)軟件IEC語(yǔ)言前端與組態(tài)軟件編譯后端的主要接口。好的中間結構可使IEC語(yǔ)言前端做到與目標機器無(wú)關(guān)，而不依賴(lài)于目標機器平臺，同時(shí)可節省IEC語(yǔ)言前端的翻譯工作?，F今編譯程序使用的中間結構有很多種形式，常見(jiàn)的有逆波蘭式、三元式、四元式和樹(shù)形結構，本文介紹一種基于三叉樹(shù)鏈表的中間結構。

1 總體設計思想
基于樹(shù)形結構的中間結構是現今大多數編譯器中間結構的主流設計方案，比如GCC、LCC、TCC等均使用二叉樹(shù)或者多又樹(shù)作為其中間結構。本文介紹的是一種三叉樹(shù)的設計方案。該方案中，以中間結構表示的高級語(yǔ)言程序單元就是三叉語(yǔ)法樹(shù)節點(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)的節點(diǎn)則稱(chēng)之為樹(shù)節點(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)節點(diǎn)包括的信息主要有語(yǔ)法樹(shù)的操作、節點(diǎn)類(lèi)型、指向三個(gè)子樹(shù)的指針、鏈表前項與后項指針、關(guān)聯(lián)符號指針等。樹(shù)節點(diǎn)結構體的數據結構表示如下：

其中，語(yǔ)法操作表示該節點(diǎn)可以完成什么樣的“運算”。語(yǔ)法分析樹(shù)的語(yǔ)法操作符可以分為分別是POU節點(diǎn)操作符、語(yǔ)句操作符和表達式操作符三種類(lèi)型，這三種類(lèi)型的語(yǔ)法操作符將在下一節詳細介紹，通?？梢哉Z(yǔ)法分析樹(shù)的語(yǔ)法操作來(lái)區分不同的語(yǔ)法分析樹(shù)。
類(lèi)型是指當前語(yǔ)法分析樹(shù)所代表的語(yǔ)法操作的類(lèi)型。
符號指針是指向該節點(diǎn)關(guān)聯(lián)的符號表項，并非所有節點(diǎn)的此項都有內容，具體那些節點(diǎn)中可以關(guān)聯(lián)符號也將在下一節介紹。