Easyx图形库应用（mcu+lua vs plc+st）

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        经常做工控的朋友都知道，之前plc编程主要是通过梯形图来完成的。不过随着plc能做的事情越来越多，plc开始也支持高级语言编程，比如谈的最多的就是st结构化编程。学过c语言的同学，学起st来，一般都相对而言都比较容易。其实细想一下，plc+st这种结构，它的本质就是mcu+lua，里面除了mcu之外，其实多了一层虚拟机。正是有了这层虚拟机的存在，让编程更轻松。

1、变量的io映射

        如果是纯语言编程，数据类型无非就是char、short、int、float、double、string这些。但是plc上面带了很多的端口资源，所以很多时候需要把变量和对应的io资源绑定在一起。比如绑定的是输入，还是输出，绑定的是232还是485，如果是多个485，我们绑定的是哪一个等等。大家如果用codesys编译过st，就不会太陌生。

PROGRAM PLC_PRG
VARxStart AT %IX0.0:BOOL;iNumber AT %MW10:INT;
END_VAR

2、st运行的基本逻辑

        在st运行之前，其实系统就准备好了硬件资源。等到运行用户的脚本之后，再将这些结果赋值给具体的端口，所以st的运行流程是这样的，

init_device();while(1)
{// user code// assign result to device io port
}

        只要plc在运行，那么整个user code就是不停在调用的。中间没有停歇的过程。

3、lua的替代

        既然我们知道了plc、st的基本原理，那么上面st的运行过程其实就可以替换成两部分。一部分是c语言代码，一部分是lua代码。c语言部分做的事情就是做好lua的底层实现。而lua重点负责业务的实现即可。c语言的代码就是这样的，

init_device();create_lua();
register_c_lib();launch_lua_file("./demo.lua");
release_lua();

        和st不同的是，这里没有while（1）死循环的结构，因为我们是打算把这部分内容转移到demo.lua来完成。而demo.lua的结构是这样的，

while true do-- read value from device-- add our own procedure-- write result to device
end

        当然，如果是希望做成和st一样的形式，那么反复调用luaL_dofile也是可以的，只是lua里面的变量要设置成local局部变量比较好。

4、所有的资源都可以映射到lua语言上

        不同的mcu资源差异大，比如gpio、uart、usb、can、eth等等。当然，不管是什么样的资源都可以通过注册函数的形式映射到lua语言上面。这样使用起来就很容易。用户完全不用处理底层的逻辑，只要关心业务代码就可以。

        当然有的同学可能会说mcu端口不够，其实这都不是问题。只要mcu旁边接一个fpga，大部分资源的问题就都解决了。

5、类easyx的应用也可以做成lua

        一部分mcu也是可以做成驱屏设备。如果是这种情况，那么对屏幕的简单处理，比如直线、矩阵、圆形、填充、图片这些功能就可以做成lua的形式，方便上层应用。

6、lua脚本的好处

        使用脚本的好处，主要就是可以屏蔽底层细节，完全把重心放到业务上面来。不用管中断、不用管汇编和c、也不用管寄存器配置，对于工控这样的场景来说是非常合适的。假设是c+lua开发，因为底层都被c实现了，lua一个init函数，就解决了所有配置问题。剩下来，就是自己的业务逻辑了。

7、mcu+rtos

    如果是带算法又要有实时性，就可以mcu+rtos开发。这个时候用plc也不好使。但是这种开发方式对开发人员要求较高，所以用人选人是一个问题。最重要的其实还是成本的压力，特别是用人成本。