IO-Link通信笔记（十六）——IOL运行库接口文件与代码生成上位机功能展示

面向对象程序设计思维是现在行业内代码编程的优选思维方式，工程代码内各个工作模块被抽象成一个又一个对象模块，采用接口的方式连接各个对象模块，使得各个对象模块之间既可以不受阻碍的传递数据，又可以实现很低的耦合度。一个好的面向对象编程结构的代码工程，在后续的代码管理工作中，开发人员只需要对具体的需要更新的功能模块进行功能更新即可，极大降低了后续开发人员的精力投入，也使得工程管理更加方便。

我个人的IOL通信协议核心运行库，也是采用面向对象程序设计思维进行代码编写。具体分为三个对象模块：IOL运行所需的MCU驱动资源集合、IOL_Lib协议运行核心、PHY芯片运行所需MCU驱动资源集合。这之中就存在三个接口：IOL_Lib_inerface负责定义MCU与IOL_Lib整体的MCU资源外设接口与驱动函数；IOL_Protocol_interface定义IOL核心运行库与PHY芯片间的驱动函数接口；IOL_PHY_interface定义PHY芯片应用MCU的驱动资源外设功能函数接口。通过三个接口实现了三个模块之间的连接，最后，通过IOL_Lib_include头文件，将IOL_Lib内部头文件开放给main函数使用，这些内部头文件中就包含所有的用户可操作API与变量。工程代码结构如图1。

图1 IOL_Lib运行库软件结构

根据上述结构，用户只需要将IOL_Lib库和PHY驱动库添加到程序中，额外编写对应MCU平台的外设资源驱动和中断服务函数，即IOL_Lib_deiver和IOL_Lib_interrupt，将对应API提供给响应模块，最后在通过IOL_Lib_interface的动作约束，即可完成功能的应用。

可以查看视频听详细讲解。视频未经加速处理，想要调速观看请跳转视频详情页软件结构讲解

在上文中已经提到了IOL_Lib_interface接口，接下来就展示本期视频的重点内容，即IOL_Lib_interface接口函数的代码生成上位机（IODD转C代码）与接口文件内部代码的功能介绍。IOL实现的主要功能有三个：过程数据（传感器与执行器的结果）的更新、设备工作参数的读写（ISDU）、设备工作状态事件更新。至于其他的功能，例如程序下载与参数管理，是在IOL的基础之上衍生功能，即便是不具备这些功能，设备仍然是可以正常运行，满足绝大多数工况的。

那么无论任何一个开发人员开发任何一款IOL设备，都需要编写设备对应的IODD，用来存放过程数据结构、ISDU交互参数、事件列表，供应商信息、设备信息、M序列结构定义、过程数据。而这些数据交互的内容，就在IOL_Lib_interface接口中。这就使得工作重复且繁琐，如图二所示，在IOL_Lib_interface源文件中的User_ISDU_Param_Read函数中进行一个索引参数的读取操作，要判断index；是否支持subindex；满足subindex后回复什么信息；不满足subindex要上报“子索引不可用”错误代码提示主站不合规操作。该索引支持子索引操作后又要编写每一个子索引的操作，还要判断子索引是否支持读写操作，如果不支持也要上报对应的错误代码。

​ 图2 一个索引参数读取示例

同样的，像供应商信息、设备信息、产品信息、M序列类型约束以及事件列表这些内容，用户在编写完毕IODD后也要从程序内再编写一次对应的代码。别的方案供应商提供的方案也是需要对这些功能进行修改，但是部分方案需要修改的地方很多且分散在多个文件中，这里我的运行库将这些内容放在了IOL_Lib_interface头文件中，即，IOL_Lib_interface源文件存放各种动作函数，IOL_Lib_interface头文件存放各种信息，运用代码生成上位机生成文件。且只有两个文件，维护和功能修改都非常简单。

​ 图3 IOL_Lib_interface头文件内容

本文提到的代码生成上位机，极大减少了这部分工作量，用户启动上位机，选择书写好的IODD文件，即可在一分钟时间内实现上述代码的生成，后续用户只需要针对生成出来的代码进行规则检查，以及在用户希望的位置上添加动作代码即可。例如，代码生成会相对死板的针对事件等级给出一个默认的设备运行状态，用户可以在检查过程中对该事件提示的设备状态进行修正；IODD内没有提供参数的默认值，用户在检查过程中可以对每一个参数的默认值进行修正；当某一个参数写入后，设备认为该数值不合规矩，用户可以在该参数写入的同时添加参数值诊断动作。

上位机功能展示见视频。视频经过2倍速处理，想要调速观看请见视频详情页代码生成上位机展示，视频钱5分钟为上位机展示，后面为接口源文件函数功能讲解。

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