本文關(guān)鍵詞：基于DSL的電化學(xué)儀器上下位機(jī)通信協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 領(lǐng)域特定語言 上下文無關(guān)文法 通信協(xié)議 ANTLR 代碼生成器

【摘要】：在電化學(xué)儀器中,上位機(jī)與下位機(jī)之間的通信對(duì)于數(shù)據(jù)在上下位機(jī)之間的傳輸起著重要作用。通信協(xié)議的研發(fā)對(duì)上下位機(jī)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和有效性起著非常重要的作用。本文以開發(fā)一整套電化學(xué)儀器中上位機(jī)與下位機(jī)通信協(xié)議的編碼器和解碼器為實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),針對(duì)領(lǐng)域特定語言(DSL,Domain-Specific Language)這一研究方向,將原本由自然語言描述的電化學(xué)儀器通信協(xié)議,形式化為上下文無關(guān)的協(xié)議規(guī)則,從而消除了使用自然語言來描述協(xié)議所存在的冗余性和二義性等缺陷。同時(shí)應(yīng)用DSL的一種實(shí)現(xiàn)方法 ANTLR(Another Tool for Language Recognition)和String Template實(shí)現(xiàn)了掃描電化學(xué)顯微儀器中32種實(shí)驗(yàn)方法的128個(gè)編碼器和解碼器的自動(dòng)生成,提高了代碼生成的效率和質(zhì)量,以及項(xiàng)目最終的可拓展性以及可維護(hù)性。本文以通信協(xié)議為基礎(chǔ),將不同的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)表示為不同的輸入文件。通過ANTLR進(jìn)行詞法分析、語法分析,將實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)指令、實(shí)驗(yàn)參數(shù)、參數(shù)類型從輸入文件里解析出來,保存成層級(jí)嵌套的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),通過String Template進(jìn)行渲染,最終得到上下位機(jī)間通信的編碼器、解碼器和相關(guān)測試代碼。本文中項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)由啟動(dòng)模塊、輸入模塊、解析模塊、控制模塊、渲染模塊構(gòu)成。啟動(dòng)模塊采用不同的腳本技術(shù)實(shí)現(xiàn),解決了項(xiàng)目的跨平臺(tái)需求,其主要作用包括設(shè)置環(huán)境變量,編譯數(shù)據(jù)定義和控制邏輯的類,并啟動(dòng)入口函數(shù);輸入模塊以不同實(shí)驗(yàn)方法為維度,劃分為不同的文件,解決了項(xiàng)目的多實(shí)驗(yàn)支持,輸入文件依據(jù)通信協(xié)議設(shè)計(jì)來組織,提供實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù);解析模塊包括詞法分析器和語法分析器,是將輸入文件的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提取出來并傳遞給控制模塊中的數(shù)據(jù)定義相關(guān)類;控制模塊是項(xiàng)目的主要業(yè)務(wù)邏輯,包括數(shù)據(jù)定義類、渲染邏輯類等,其作用主要是將解析模塊傳遞過來的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),加載到渲染模塊;渲染模塊根據(jù)控制模塊組織好的渲染數(shù)據(jù),進(jìn)行模板的渲染,生成相關(guān)源代碼。
【關(guān)鍵詞】：領(lǐng)域特定語言 上下文無關(guān)文法 通信協(xié)議 ANTLR 代碼生成器
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH832;TP393.04
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 第一章 緒論9-12
• 1.1 研究背景9
• 1.2 研究內(nèi)容9-10
• 1.3 研究意義10
• 1.4 本文結(jié)構(gòu)10-12
• 第二章 上下位機(jī)間通信協(xié)議相關(guān)背景12-18
• 2.1 電化學(xué)儀器簡介12
• 2.2 上下位機(jī)12-14
• 2.2.1 上位機(jī)13
• 2.2.2 下位機(jī)13-14
• 2.3 上下位機(jī)間通信14-15
• 2.3.1 串口通信方式14
• 2.3.2 USB通信方式14
• 2.3.3 TCP/IP通信方式14-15
• 2.4 DSL概述15-18
• 2.4.1 DSL (領(lǐng)域特定語言)15-16
• 2.4.2 領(lǐng)域特定語言的意義16
• 2.4.3 國內(nèi)外領(lǐng)域特定語言的研究現(xiàn)狀16
• 2.4.4 ANTLR與StringTemplate16-18
• 第三章 基于DSL的電化學(xué)儀器上位機(jī)軟件產(chǎn)品線的分析與設(shè)計(jì)18-29
• 3.1 需求分析18-20
• 3.1.1 多實(shí)驗(yàn)支持，，可變參數(shù)支持18
• 3.1.2 跨平臺(tái)支持18-19
• 3.1.3 序列化與反序列化19
• 3.1.4 測試需求19-20
• 3.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)20-21
• 3.3 各模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)21-29
• 3.3.1 輸入模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)21-25
• 3.3.2 協(xié)議模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)25-26
• 3.3.3 解析模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)26
• 3.3.4 渲染模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)26-27
• 3.3.5 控制模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)27-29
• 第四章 基于DSL的電化學(xué)儀器上下位機(jī)間通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)29-33
• 4.1 輸入模塊實(shí)現(xiàn)29-30
• 4.2 啟動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)30
• 4.3 解析模塊實(shí)現(xiàn)30-31
• 4.4 控制模塊實(shí)現(xiàn)31-32
• 4.5 渲染模塊實(shí)現(xiàn)32-33
• 第五章 總結(jié)與展望33-35
• 5.1 總結(jié)33-34
• 5.2 展望34-35
• 參考文獻(xiàn)35-37
• 附錄37-40
• 致謝40-41
• 在學(xué)期間公開發(fā)表論文及著作情況41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1120761