AWPLC 為模塊化編程提供了良好支持，本文以簡(jiǎn)化版的紅綠燈為例，把狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯封裝成獨(dú)立的功能塊，演示了AWPLC模塊化編程的基本方法。

背景

AWTK全稱(chēng) Toolkit AnyWhere，是 ZLG 開(kāi)發(fā)的開(kāi)源 GUI 引擎，旨在為嵌入式系統(tǒng)、WEB、各種小程序、手機(jī)和 PC 打造的通用 GUI 引擎，為用戶(hù)提供一個(gè)功能強(qiáng)大、高效可靠、簡(jiǎn)單易用、可輕松做出炫酷效果的 GUI 引擎。

簡(jiǎn)介

模塊化思維是每個(gè)程序員必備的技能。模塊化說(shuō)起來(lái)也很簡(jiǎn)單，就是把一組相關(guān)的東西封裝起來(lái)，使用者只能通過(guò)接口去訪(fǎng)問(wèn)模塊的功能。模塊是一個(gè)抽象的東西，可大可小，大模塊可以分成稍小的模塊，稍小的模塊可以繼續(xù)細(xì)分成更小的模塊，具體細(xì)分到什么程度，要看個(gè)人習(xí)慣和具體情況。

高內(nèi)聚低耦合是每個(gè)模塊必備的品質(zhì)。高內(nèi)聚是說(shuō)，只把功能強(qiáng)相關(guān)的東西放到一個(gè)模塊內(nèi)，不要把關(guān)系不大或者不相關(guān)的東西放在一起。低耦合是說(shuō)，模塊之間的關(guān)系松散，各自獨(dú)立變化，而互相不影響。當(dāng)然這是理想的情況，是大多數(shù)情況下應(yīng)該遵循的基本原則，真實(shí)場(chǎng)景中可以根據(jù)具體情況做些取舍。

模塊化的主要目的有兩個(gè)：

• 降低系統(tǒng)復(fù)雜度。在進(jìn)行軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要對(duì)一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)分解，把系統(tǒng)分解成一些大模塊，把大模塊分解成小模塊。如果拆分得當(dāng)，模塊具有良好的封裝，理解了模塊的接口，就理解了整個(gè)模塊，這就降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度。此時(shí)模塊化是一種自頂向下的行為。

• 重用。在進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)功能在多個(gè)地方用到，就它做成一個(gè)公共函數(shù)，或者提取成一個(gè)類(lèi)，這也是模塊化。此時(shí)模塊化是一種自底向上的行為。通過(guò)重用，可以減少重復(fù)開(kāi)發(fā)帶來(lái)的工作量，也可以減少重復(fù)代碼后期的維護(hù)工作。

AWPLC 是一個(gè)低代碼開(kāi)發(fā)環(huán)境，個(gè)人認(rèn)為低代碼開(kāi)發(fā)的核心要素有三個(gè)，它們都與模塊化息息相關(guān)：

• 組件標(biāo)準(zhǔn)化。各種功能和算法都按照統(tǒng)一的方式封裝成組件（模塊）。

• 重用可視化。通過(guò)拖拽把各個(gè)組件組合到一起，就可以實(shí)現(xiàn)需要的功能。

• 應(yīng)用模版化。把一些常用的應(yīng)用程序做成模版，開(kāi)發(fā)者可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行定制。

紅綠燈示例

之前我們用以一個(gè)簡(jiǎn)化版的紅綠燈為例，演示在 AWPLC 中實(shí)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)的方法。在這個(gè)例子的功能塊圖里，三個(gè)狀態(tài)的邏輯基本上是一樣的，同樣的邏輯重復(fù)兩次，我們還可以忍耐，如果重復(fù)十次，那就讓人抓狂了。本文我們還是用這個(gè)例子，把狀態(tài)轉(zhuǎn)換的邏輯封裝成一個(gè)功能塊，讓這個(gè)應(yīng)用更好理解和維護(hù)。

在采用狀態(tài)機(jī)模式設(shè)計(jì)時(shí)，一般按照下列步驟進(jìn)行：

• 確定系統(tǒng)存在的狀態(tài)，并選取我們關(guān)注的狀態(tài)。比如，在本系統(tǒng)中，我們選取紅燈、黃燈、綠燈三個(gè)狀態(tài)。
• 確定在各個(gè)狀態(tài)下系統(tǒng)的行為。比如，在本系統(tǒng)中，在紅燈狀態(tài)下，點(diǎn)亮紅色 LED 燈；在黃燈狀態(tài)下，點(diǎn)亮黃色 LED 燈；在綠燈狀態(tài)下，點(diǎn)亮綠色 LED 燈。
• 確定各個(gè)狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的條件。比如，在本系統(tǒng)中，在紅燈狀態(tài)下，超時(shí)進(jìn)入黃燈狀態(tài)下；在黃燈狀態(tài)下，超時(shí)進(jìn)入綠燈狀態(tài)下；在綠燈狀態(tài)下，超時(shí)進(jìn)入紅燈狀態(tài)下。
  
  

1. 系統(tǒng)組成

• 3 個(gè) LED。

• LED 都用軟件模擬。

PLC程序

1.變量定義

1.1全局變量

通常是不提倡使用全局變量的，這會(huì)造成一些不必要的耦合。不過(guò)有時(shí)善用全局變量，可以減小開(kāi)發(fā)工作量，需要根據(jù)情況進(jìn)行取舍。

這里我們把狀態(tài)變量 STATE 定義成全局的，方便在主程序和狀態(tài)轉(zhuǎn)換的功能塊(STATE_TRANS)里共用。

在主程序中，需要定義幾個(gè)變量：

• STATE_RED 表示紅色狀態(tài)，是一個(gè)常量，取值為 1。

• STATE_YELLOW 表示黃色狀態(tài)，是一個(gè)常量，取值為 2。

• STATE_GREEN 表示綠色狀態(tài)，是一個(gè)常量，取值為 3。

• STATE 表示系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)（引用全局變量）。

• LED_RED 表示紅色 LED 燈，映射到第 1 個(gè)數(shù)字輸出。

• LED_YELLOW 表示黃色 LED 燈，映射到第 2 個(gè)數(shù)字輸出。

• LED_GREEN 表示綠色 LED 燈，映射到第 3 個(gè)數(shù)字輸出。
  

在這里我們需要定義幾個(gè)變量：

• STATE 表示系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)（引用全局變量）。

• CURRENT_STATE 當(dāng)前的狀態(tài)。

• NEXT_STATE 下一個(gè)狀態(tài)。

• TIMEOUT 超時(shí)的時(shí)間。

• LED 是否點(diǎn)亮當(dāng)前狀態(tài)對(duì)應(yīng)的燈。

基本工作原理：

• 如果系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài) STATE 等于 STATE_RED 時(shí)，表明當(dāng)前處于紅燈狀態(tài)：點(diǎn)亮紅色 LED 燈，定時(shí)器保持工作，當(dāng)定時(shí)器超時(shí)，設(shè)置系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)為黃燈狀態(tài)。

• 如果系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài) STATE 等于 STATE_YELLOW 時(shí)，表明當(dāng)前處于黃燈狀態(tài)：點(diǎn)亮黃色 LED 燈，定時(shí)器保持工作，當(dāng)定時(shí)器超時(shí)，設(shè)置系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)為綠燈狀態(tài)。

• 如果系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài) STATE 等于 STATE_GREEN 時(shí)，表明當(dāng)前處于綠燈狀態(tài)：點(diǎn)亮綠色 LED 燈，定時(shí)器保持工作，當(dāng)定時(shí)器超時(shí)，設(shè)置系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)為綠燈狀態(tài)。

主程序的具體實(shí)現(xiàn)如下圖所示：

用戶(hù)界面

由于符號(hào)%在程序里具有特殊功能，所以在綁定 IO 變量時(shí)，把%換成_。比如：將%QX0.0寫(xiě)作_QX0.0。

*由此可見(jiàn)，在 AWPLC 功能塊圖的幫助下，我們不要寫(xiě) C 代碼或腳本，即可完成應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。AWPLC 用低代碼降低了開(kāi)發(fā)的門(mén)檻，提高了開(kāi)發(fā)的效率。AWPLC 等您來(lái)玩！

AWPLC 目前還處于開(kāi)發(fā)階段的早期，寫(xiě)這個(gè)系列文章的目的，除了用來(lái)驗(yàn)證目前所做的工作外，還希望得到大家的指點(diǎn)和反饋。如果您有任何疑問(wèn)和建議，請(qǐng)?jiān)谠u(píng)論區(qū)留言。