一种物联网嵌入式设备快速开发方法与流程

1.本发明涉及软件开发领域，尤其涉及一种物联网嵌入式设备快速开发方法。


背景技术：

2.软件开发是根据用户要求建造出软件系统或者系统中的软件部分的过程，软件开发是一项包括需求捕捉、需求分析、设计、实现和测试的系统工程。软件一般是用某种程序设计语言来实现的；通常采用软件开发工具可以进行开发；软件分为系统软件和应用软件，并不只是包括可以在计算机上运行的程序，与这些程序相关的文件一般也被认为是软件的一部分。
3.随着时代的发展以及新兴科技的进步，集成电路产业逐渐占据现代信息技术的关键领域，成为当今制造产业的核心血脉，然而，在物联网嵌入式开发中，开发者因为所基于的mcu的框架不同，需要以各个平台框架为基础，在这个基础上进行后续的开发，尽管多数mcu框架都采用了c语言进行开发，但所定义的各个api不同，开发者需要熟悉各个mcu框架的api，增加了开发成本。
4.相关技术中，现有物联网潜入式开发存在着硬件开发和软件开发紧耦合的现象，硬件开发或者软件开发的进度受到对方开发进度的相互制约，导致了例如软件开发工程师在需要测试功能模块是否正常工作时，没有样板机进行测试，同时，由于硬件开发存在较大的差异性，软件工程师想要自己开发一个工程样进行测试，需要花费大量学习成本进行硬件选型，底层程序编写等。
5.因此，有必要提供一种物联网嵌入式设备快速开发方法解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本发明提供一种物联网嵌入式设备快速开发方法，解决了物联网嵌入式设备开发需要花费大量学习成本进行硬件选型，底层程序编写的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供的物联网嵌入式设备快速开发方法，包括以下步骤：
8.s1、构建代码分析转换平台，该平台包括前端模块、分析模块、模块数据库和上传模块；
9.s2、开发者进入到平台系统内部，并通过前端模块进行人机交互，同时参考api手册编写通用逻辑代码；
10.s3、在开发者完成逻辑代码编写后，将代码手动上传至分析模块中，通过分析模块开始对代码语法检查，若在检查存在语法错误，则将代码返回至前端模块编辑界面中进行修改，若不存在语法错误，则继续下一步；
11.s4、通过分析模块获取需求清单，同时依据模块数据库生成可行方案，若出现无可行方案错误则返回上部上一步，若没有出现可行方案，则根据可行方案生成硬件模块清单；
12.s5、通过上传模块对开发者提交的代码进行目标平台转换和交叉编译，生成相应
的平台代码，之后开发者按照硬件模块清单组合模块，并通过上传模块上传代码，而上传模块能够上传的代码转换为目标系统代码并生成二进制文件，之后开发者直接烧录该二进制文件到目标平台上即可使用。
13.优选的，所述s1中前端模块用于与开发者进行交互，包括但不局限于用于提供开发者代码上传接口、提供api文档以及编译结果的反馈。
14.优选的，所述s3中分析模块对代码语法检查时包括但不局限于对开发者提交的代码进行语法树分析、c语言的语法检查、api接口调用检查。
15.优选的，所述语法树分析过程具体为提取开发者代码的关键词，其中，过程包括：解析、转换和生成三个步骤，解析是将代码字符串解析成抽象语法树，转换是对抽象语法树进行转换操作，生成是根据变换后的抽象语法树再生成代码字符串。
16.优选的，所述s4中在分析模块获取需求清单过程是在在api接口调用检查时，且需要在进行c语言的语法检查后，再根据开发者提交代码中调用了该代码检查和转换平台系统提供的自定义api清单，之后分析模块根据该api清单生成对应的功能需求清单。
17.优选的，所述s4中需求清单具体为通过开发者提交的代码经过语法书写分析、c语言的语法检查和api接口调用检查后生成的需要功能总清单。
18.优选的，所述s4中生成的可行方案是通过需求清单和平台系统的模块数据库协同生成的，在实际运行过程中，会生成多个方案以及各个方案所对应的模块的组装说明，开发者则根据自己喜好或其他因素选择方案，并根据选择方案对应的组装说明购买实际模块安装说明文档进行组装。
19.优选的，所述s1中模块数据库包括了平台系统支持的所有mcu模块、拓展版模块、外部功能模块，而这些模块包括了提供的功能引脚数据，如gpio通用io口数目、rxtx串口通讯引脚数目等，以及消耗的功能硬脚数目。
20.优选的，所述s5中上传模块在对开发者提交的代码进行目标平台转换和交叉编译过程中，由于代码分析转换平台系统所提供的api屏蔽了各个平台的差异性，在具体到编译形成具体目标代码前，因此需要将api所实现的功能进行目标平台的转换，最后根据不同的目标平台，在平台系统的服务器端进行交叉编译，生成可直接烧录于目标平台的二进制文件。
21.与相关技术相比较，本发明提供的物联网嵌入式设备快速开发方法具有如下有益效果：
22.本发明提供一种物联网嵌入式设备快速开发方法，通过构建一个用户可视化且具备进行代码上传并进行代码转换和生成二进制文件功能的代码分析转换平台，能够为开发者提供提交代码入口、api文档以及下载目标代码的入口，而提供的api文档，能够屏蔽多个目标硬件系统的差异性，使得开发者在进行软件开发时，只需要查考代码分析转换平台提供的同一api接口调用，即可生成多份解决方案，再此过程中开发者不需要对了解硬件系统的选型以及适配问题，大大简化软件开发流程，并有效的缩短开发周期；
23.另外，对于软件开发者来说，可以根据自身调试需求生成简单的组装文档和二进制文件烧录后可以直接配合软件开发者进行调试，有利于使硬件开发和软件开发解耦合，进而简单快速地提高了开发软件的效率，并降低了开发成本。
附图说明
24.图1为本发明提供的物联网嵌入式设备快速开发方法的流程图；
25.图2为本发明提供的物联网嵌入式设备快速开发方法中代码分析转换平台的系统框图。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
27.请结合参阅图1、图2，其中，图1为本发明提供的物联网嵌入式设备快速开发方法的流程图；图2为本发明提供的物联网嵌入式设备快速开发方法中代码分析转换平台的系统框图。物联网嵌入式设备快速开发方法，包括以下步骤：
28.s1、构建代码分析转换平台，该平台包括前端模块、分析模块、模块数据库和上传模块；
29.s2、开发者进入到平台系统内部，并通过前端模块进行人机交互，同时参考api手册编写通用逻辑代码；
30.s3、在开发者完成逻辑代码编写后，将代码手动上传至分析模块中，通过分析模块开始对代码语法检查，若在检查存在语法错误，则将代码返回至前端模块编辑界面中进行修改，若不存在语法错误，则继续下一步；
31.s4、通过分析模块获取需求清单，同时依据模块数据库生成可行方案，若出现无可行方案错误则返回上部上一步，若没有出现可行方案，则根据可行方案生成硬件模块清单；
32.s5、通过上传模块对开发者提交的代码进行目标平台转换和交叉编译，生成相应的平台代码，之后开发者按照硬件模块清单组合模块，并通过上传模块上传代码，而上传模块能够上传的代码转换为目标系统代码并生成二进制文件，之后开发者直接烧录该二进制文件到目标平台上即可使用。
33.前端模块用于与开发者进行交互，包括但不局限于用于提供开发者代码上传接口、提供api文档以及编译结果的反馈；
34.分析模块用于讲开发者通过前端模块提交的代码进行分析，包括但不局限于讲开发者提交的代码进行语法树分析、c语言的语法检查、api接口调用检查、需求清单获取以及依据模块数据库生成可行方案；
35.模块数据库包括了平台系统支持的所有mcu、拓展版、外部功能模块，上述分类都可以称之为模块，在模块数据库中，各个模块包括了提供的功能引脚数据例如gpio通用io口数目、rxtx串口通讯引脚数目等，以及消耗的功能硬脚数目，例如某拓展版需要利用spi引脚进行通讯拓展，以及供电和接地引脚，此外，还包括模块提供的功能，例如dht11不仅可以提供检测温度功能，还具有检测湿度的功能，最后则是接口的兼容性，例如针对arduinouno的拓展版受限于接口形状，不支持用于树莓派系列的mcu上，需要注意的是，实际模块数据库的内容包括但不局限于上述提及的各项属性，例如各个模块的兼容性等也是模块数据库所需要包括的内容。
36.上传模块，具体为对开发者提交的代码进行目标平台转换和交叉编译，目标平台转换，由于本发明提出的平台系统所提供的api屏蔽了各个平台的差异性，在具体到编译形成具体目标代码前，需要将api所实现的功能进行目标平台的转换，最后根据不同的目标平
台，在平台系统的服务器端进行交叉编译，生成可直接烧录于目标平台的二进制文件，最后，开发者只需要利用烧录工具，直接将该二进制文件烧录于组装好的设备上即可。
37.本发明提出的代码分析转换平台，提供通过api文档，屏蔽多个目标硬件系统的差异性，可以根据开发者通过代码提交入口提交的代码，进行开发者代码的需求自我分析提取，并能够依据对开发者代码的需求自我分析生成需求清单结合代码转换平台系统的模块数据库系统协作形成解决方案，依据模块数据库系统形成的解决方案，开发者可以根据自身需求和喜好选择方案，代码转换平台系统会根据所选择的方案导出模块选择清单和组装说明，依据平台系统的转换逻辑，将开发者提交的代码转换为目标系统代码并生成二进制文件，开发者只需要直接烧录该二进制文件到目标平台上即可使用。
38.所述s3中分析模块对代码语法检查时包括但不局限于对开发者提交的代码进行语法树分析、c语言的语法检查、api接口调用检查。
39.所述语法树分析过程具体为提取开发者代码的关键词，其中，过程包括：解析、转换和生成三个步骤，解析是将代码字符串解析成抽象语法树，转换是对抽象语法树进行转换操作，生成是根据变换后的抽象语法树再生成代码字符串。
40.所述s4中在分析模块获取需求清单过程是在在api接口调用检查时，且需要在进行c语言的语法检查后，再根据开发者提交代码中调用了该代码检查和转换平台系统提供的自定义api清单，之后分析模块根据该api清单生成对应的功能需求清单。
41.所述s4中需求清单具体为通过开发者提交的代码经过语法书写分析、c语言的语法检查和api接口调用检查后生成的需要功能总清单。
42.所述s4中生成的可行方案是通过需求清单和平台系统的模块数据库协同生成的，在实际运行过程中，会生成多个方案以及各个方案所对应的模块的组装说明，开发者则根据自己喜好或其他因素选择方案，并根据选择方案对应的组装说明购买实际模块安装说明文档进行组装。
43.所述s1中模块数据库包括了平台系统支持的所有mcu模块、拓展版模块、外部功能模块，而这些模块包括了提供的功能引脚数据，如gpio通用io口数目、rxtx串口通讯引脚数目等，以及消耗的功能硬脚数目。
44.所述s5中上传模块在对开发者提交的代码进行目标平台转换和交叉编译过程中，由于代码分析转换平台系统所提供的api屏蔽了各个平台的差异性，在具体到编译形成具体目标代码前，因此需要将api所实现的功能进行目标平台的转换，最后根据不同的目标平台，在平台系统的服务器端进行交叉编译，生成可直接烧录于目标平台的二进制文件。
45.与相关技术相比较，本发明提供的物联网嵌入式设备快速开发方法具有如下有益效果：
46.通过构建一个用户可视化且具备进行代码上传并进行代码转换和生成二进制文件功能的代码分析转换平台，能够为开发者提供提交代码入口、api文档以及下载目标代码的入口，而提供的api文档，能够屏蔽多个目标硬件系统的差异性，使得开发者在进行软件开发时，只需要查考代码分析转换平台提供的同一api接口调用，即可生成多份解决方案，再此过程中开发者不需要对了解硬件系统的选型以及适配问题，大大简化软件开发流程，并有效的缩短开发周期；
47.另外，对于软件开发者来说，可以根据自身调试需求生成简单的组装文档和二进
制文件烧录后可以直接配合软件开发者进行调试，有利于使硬件开发和软件开发解耦合，进而简单快速地提高了开发软件的效率，并降低了开发成本。
48.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。