专利名称：通用程序图示化设计方案的制作方法
技术领域：
本发明为设计到计算机通用程序设计语言的技术领域，并以图形化为其突出特点。
背景技术：
计算机语言通常是一个能完整、准确和规则地表达人们的意图，并用以指挥或控制计算机工作的“符号系统”。
1、机器语言机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。它是计算机的设计者通过计算机的硬件结构赋予计算机的操作功能。机器语言具有灵活、直接执行和速度快等特点。用机器语言编写程序，编程人员要首先熟记所用计算机的全部指令代码和代码的涵义。手编程序时，程序员得自己处理每条指令和每一数据的存储分配和输入输出，还得记住编程过程中每步所使用的工作单元处在何种状态。这是一件十分繁琐的工作，编写程序花费的时间往往是实际运行时间的几十倍或几百倍。而且，编出的程序全是些0和1的指令代码，直观性差，还容易出错。现在，除了计算机生产厂家的专业人员外，绝大多数程序员已经不再去学习机器语言了。
2、汇编语言为了克服机器语言难读、难编、难记和易出错的缺点，人们就用与代码指令实际含义相近的英文缩写词、字母和数字等符号来取代指令代码(如用ADD表示运算符号“+”的机器代码)，于是就产生了汇编语言。所以说，汇编语言是一种用助记符表示的仍然面向机器的计算机语言。汇编语言亦称符号语言。汇编语言由于是采用了助记符号来编写程序，比用机器语言的二进制代码编程要方便些，在一定程度上简化了编程过程。汇编语言的特点是用符号代替了机器指令代码，而且助记符与指令代码一一对应，基本保留了机器语言的灵活性。使用汇编语言能面向机器并较好地发挥机器的特性，得到质量较高的程序。
汇编语言中由于使用了助记符号，用汇编语言编制的程序送入计算机，计算机不能象用机器语言编写的程序一样直接识别和执行，必须通过预先放入计算机的“汇编程序“的加工和翻译，才能变成能够被计算机识别和处理的二进制代码程序。用汇编语言等非机器语言书写好的符号程序称源程序，运行时汇编程序要将源程序翻译成目标程序。目标程序是机器语言程序，它一经被安置在内存的预定位置上，就能被计算机的CPU处理和执行。
汇编语言像机器指令一样，是硬件操作的控制信息，因而仍然是面向机器的语言，使用起来还是比较繁琐费时，通用性也差。汇编语言是低级语言。但是，汇编语言用来编制系统软件和过程控制软件，其目标程序占用内存空间少，运行速度快，有着高级语言不可替代的用途。
3、高级语言不论是机器语言还是汇编语言都是面向硬件的具体操作的，语言对机器的过分依赖，要求使用者必须对硬件结构及其工作原理都十分熟悉，这对非计算机专业人员是难以做到的，对于计算机的推广应用是不利的。计算机事业的发展，促使人们去寻求一些与人类自然语言相接近且能为计算机所接受的语意确定、规则明确、自然直观和通用易学的计算机语言。这种与自然语言相近并为计算机所接受和执行的计算机语言称高级语言。高级语言是面向用户的语言。无论何种机型的计算机，只要配备上相应的高级语言的编译或解释程序，则用该高级语言编写的程序就可以通用。
计算机并不能直接地接受和执行用高级语言编写的源程序，源程序在输入计算机时，通过“翻译程序”翻译成机器语言形式的目标程序，计算机才能识别和执行。这种“翻译”通常有两种方式，即编译方式和解释方式。编译方式是事先编好一个称为编译程序的机器语言程序，作为系统软件存放在计算机内，当用户由高级语言编写的源程序输入计算机后，编译程序便把源程序整个地翻译成用机器语言表示的与之等价的目标程序，然后计算机再执行该目标程序，以完成源程序要处理的运算并取得结果。解释方式是源程序进入计算机时，解释程序边扫描边解释作逐句输入逐句翻译，计算机一句句执行，并不产生目标程序。PASCAL、FORTRAN、COBOL等高级语言执行编译方式；BASIC语言则以执行解释方式为主；而PASCAL、C语言是能书写编译程序的高级程序设计语言。每一种高级(程序设计)语言，都有自己人为规定的专用符号、英文单词、语法规则和语句结构(书写格式)。高级语言与自然语言(英语)更接近，而与硬件功能相分离(彻底脱离了具体的指令系统)，便于广大用户掌握和使用。高级语言的通用性强，兼容性好，便于移植。
但是复杂的语法架构，死板的格式、繁多的语法规则以及篇幅大量的行代码让程序编写及设计成为一个专业性极强的工作。随着通用程序在日常生产中的运用，更多领域需要通过程序来实现新的需求。然而行业专家和程序设计人员间的差别以及技能差异导致了新的问题的出现，必将逐渐不能适应社会生产力发展的需要。
有关文献http://www.jszx.zj.cn/pascal/yuyan.htm发明内容针对上面涉及的问题，本发明提出了一种以图形为基础单元，以二维多层复合结构为特征的通用程序设计方案。
1、一种基于图形的通用程序设计方法。本发明完全以图形为程序设计基本单元。通过若干个图形之间的连接、组合、并列及嵌套表现设计编写复杂逻辑的程序。
2、图形基本单元包括层、函数、指令线、数据线、数据(包括管理信息、工作数据)。
3、层是一个以图形的形式保存(非机器码的形式)的程序模块，可以拥有所属数据。层是一个实例，层库是一个声明，层与层库可以相互转换。
4、任何一个程序有且只有一个主层。其它的层均在主层之内。层之间的关系可以是并列关系或嵌套关系，并允许上述两种关系形成组合。层中允许包含层、函数及分支。同一层中不允许同时出现层和函数。函数中不可存在层或其他函数。端口可以有复杂的结构和属性。层与层之间通过端口与端口之间产生关联。
5、本发明中的函数，在初期与C语言的函数概念兼容，可以封装由C语言生成的函数目标代码，也可以由本方案直接生成。函数内部存在顺序执行单元和分支。函数之间允许递归。
6、函数可访问自属数据，也可以经过授权访问高层数据。函数自属数据允许存在静态特征。
7、本发明初期数据兼容C语言的类型。数据有两种基础元素，顺序结构基础元素、链式结构基础元素。顺序结构基础元素的存储结构允许程序员定义，依托它可以生成数组等顺序数据结构，这种数据结构支持固定和可动态增长的内存数据结构。带有边界检查、控制功能。链式结构基础元素的存储结构及前驱、后继的数量允许程序员定义，依托它可以生成链表、树、图等数据结构。数据有程序员可控制的游标，指向程序员要求的数据位置。从区域的角度划分，数据可分为层属数据和函数所属数据。同时，从操作的角度，数据也可分为管理信息、工作数据。
8、层属数据只能在所属的层的作用域内使用。经过授权后可以在其它区域使用。从端口传输的只能是管理信息，其余的是工作数据。在端口之间传送的数据只允许管理信息。
9、层与层、层与函数、函数与函数之间由指令线、数据线通过端口相连。连线具备单方向属性，只能从发出作用端口指向接受作用端口，不允许跨层或函数进行端口直接连接。
本发明的特点本发明提出了一种以图形为基础单元，具有多层复合结构特征的二维通用程序设计方案，采用全新的程序设计理念，使程序设计语言更接近人类思维方式，更易于掌握。本发明通过引入二维开发模式、多层封装的概念，直接支持并行、并发程序设计、极大地拓展了大型软件的开发空间。
本发明采用人类最直观的图形为程序设计的基本单元，解决了大量由于编码、语法、格式等带来的程序设计难度。
具体实施例方式
一、基础图形单元建立1、图标定义针对方案中层、函数、指令线、数据线、数据(包括管理信息、工作数据)等基础元素，设计图标。要求图标与元素之间形成为一对一固定匹配关系。图标带有可复制性和移动性，可通过复制。鼠标拖动等方式对其进行位置编辑，并提供属性定义功能。
2、图标内部扩展编辑一个图标只能表示一个基础单元。基础单元之间存在的包含以及包含元素之间的结构只能通过基础单元内部扩展编辑实现。一切包含以及包含内部结构关系必须遵循以扩展原则A、任何一个程序有且只有一个主层B、层中允许包含层、函数及分支，一层中不允许同时包含层和函数C、函数中不可存在层或其他函数要求每个图标所表示的基础单元在通过双击或其他固定操作手段可进入内部扩展编辑状态。此状态下，可以在遵循扩展原则的基础上任意根据具体需要以同构的形式添加下层基础单元，并定义其属性。进而完成逻辑单元内部和外部的封装、嵌套等结构设计。
二、生成指令线各基础单元之间存在着大量引用、继承、调用等复杂关系及通讯连接。层与层、层与函数、函数与函数之间由指令线、数据线通过端口相连。连线具备单方向属性，只能从发出作用端口指向接受作用端口，不允许跨层或函数进行端口直接连接。
端口与端口直接的比配关系由系统自行管理，不匹配的端口间不允许建立指令线连接。
权利要求
1.一种基于图形的通用程序设计方法。本发明完全以图形为程序设计基本单元。通过若干个图形之间的连接、组合、并列及嵌套表现设计编写复杂逻辑的程序。
2.图形基本单元包括层、函数、指令线、分支、数据线、数据(包括管理信息、工作数据)。
3.任何一个程序有且只有一个主层。其它的层均在主层之内。层之间的关系可以是并列关系或嵌套关系，并允许上述两种关系形成组合。层中允许包含层、函数及分支。同一层中不允许同时出现层和函数。函数中不可存在层或其他函数。端口可以有复杂的结构和属性。层与层之间通过端口与端口之间产生关联。
4.函数可访问自属数据，也可以经过授权访问高层数据。函数自属数据允许存在静态特征。
5.层属数据只能在所属的层的作用域内使用。经过授权后可以在其它区域使用。端口之间传输的数据只能是管理信息。工作数据不能用于端口间传输。
6.层与层、层与函数、函数与函数之间由指令线、数据线通过端口相连。连线具备单方向属性，只能从发出作用端口指向接受作用端口，不允许跨层或函数进行端口直接连接。
全文摘要
一种通用程序图示化设计方案，涉及计算机语言与系统软件的技术领域。现有的编程语言是以字符为基础，具有语言特征的一维的编程方法。本发明主要是解决了实际应用中不得不使用一维方法来解决二维或多维现实的问题。本发明提出了一种以图形为基础单元，具有多层复合结构特征的二维通用程序设计方案。本发明采用全新的程序设计理念，使程序设计语言更接近人类思维方式，更易于掌握。本发明通过引入二维开发模式、多层封装的概念，直接支持并行、并发程序设计。
文档编号G06F9/44GK101038544SQ20061005716
公开日2007年9月19日 申请日期2006年3月13日 优先权日2006年3月13日
发明者杨力祥 申请人:杨力祥