一种新的IEC61131―3语言编译器中间结构的设计方案

摘要：介绍了一种适合IEC6113l一3工业语言编译器中间结构的全新型设计思想；并以ST语言为例，将一段ST语言代码翻译成为中间结构设计方法，同时论证了该中间结构的可行性。
关键词：IEC语言；编译器；中间结构

O 引言
IEC61131―3组态软件是分布式控制系统中的上位软件，是工程师与系统的接口，可完成控制系统中现场设备运行的逻辑组态，从而实现对系统的控制。随着PLC与DCS系统的应用日趋广泛，IEC6113l一3已经在工业自动化中建立了牢固的国际标准，国内外大部分工业自动化厂商都有提供基于国际标准IEC6113l一3的IEC组态编程系统，IEC组态软件的研发已经成为工业自动化厂商的核心技术。IEC组态软件的实现原理之一是将前端用各种组态语言(ST，LD，FBD，SFC，IL)编写的程序转化成中间结构，再由组态软件编译后端根据不同的硬件平台信息将中间结构编译成在该平台上可执行的目标文件。组态软件编译部分的中间结构是组态软件IEC语言前端与组态软件编译后端的主要接口。好的中间结构可使IEC语言前端做到与目标机器无关，而不依赖于目标机器平台，同时可节省IEC语言前端的翻译工作。现今编译程序使用的中间结构有很多种形式，常见的有逆波兰式、三元式、四元式和树形结构，本文介绍一种基于三叉树链表的中间结构。

1 总体设计思想
基于树形结构的中间结构是现今大多数编译器中间结构的主流设计方案，比如GCC、LCC、TCC等均使用二叉树或者多又树作为其中间结构。本文介绍的是一种三叉树的设计方案。该方案中，以中间结构表示的高级语言程序单元就是三叉语法树节点组成的多层森林，每一层森林都是一个一维双向链表，链表中的每个“节点”称之为语法树(一棵三叉树)，而每棵语法树的节点则称之为树节点。其中，程序单元以POU(程序组织单元)为翻译单位。
每个三叉树节点包括的信息主要有语法树的操作、节点类型、指向三个子树的指针、链表前项与后项指针、关联符号指针等。树节点结构体的数据结构表示如下：

其中，语法操作表示该节点可以完成什么样的“运算”。语法分析树的语法操作符可以分为分别是POU节点操作符、语句操作符和表达式操作符三种类型，这三种类型的语法操作符将在下一节详细介绍，通常可以语法分析树的语法操作来区分不同的语法分析树。
类型是指当前语法分析树所代表的语法操作的类型。
符号指针是指向该节点关联的符号表项，并非所有节点的此项都有内容，具体那些节点中可以关联符号也将在下一节介绍。