vesperW · 11月19日

分享一个实用的【状态机】编程思想

单片机裸机项目中,状态机是一种比较常见的编程方式,不管是学习还是做项目,我们应该具备最基础的状态机编程思想。

今天就来介绍下状态机的相关内容。

一、状态机要素

可以把状态机的要素分为 4 个要素,即:现态、条件、动作、次态。“现态”和“条件”是因,“动作”和“次态”是果。

(1)现态:是指当前所处状态;
(2)条件:又称为“事件”。当条件被满足时,将会触发一个动作,或者执行一次状态的迁移。
(3)动作:条件满足后执行的动作。动作不是必须的,当条件满足后,也可以不执行任何动作,直接迁移到新状态。
(4)次态:条件满足后要迁移往的新状态。“次态”是相对于“现态”而言的,“次态”一旦被激活,就转变成新的“现态”了。

二、状态迁移图(STD)

image.png

(1)状态框:用方框表示状态,包括所谓的“现态”和“次态”;
(2)条件及迁移箭头:用箭头表示状态迁移的方向,并在该箭头上标注触发条件;
(3)节点圆圈:当多个箭头指向一个状态时,可以用节点符号(小圆圈)连接汇总;
(4)动作框:用椭圆框表示;
(5)附加条件判断框:用六角菱形框表示;

三、状态迁移表

image.png

四、用状态机思路实现一个时钟程序

首先我们画出他的状态迁移图:

image.png

然后我们画出状态迁移表:

image.png

五、状态机应用注意事项:

注意使用状态机的时候不要出现两种错误:1、“伪态”2、“漏态” (1)“伪态”:把某个“程序动作”当成一种“状态”来处理。(2)“漏态”:在状态划分时漏掉一些状态。

PS:
区分状态和伪态:(看两者的本质) “动作”是不稳定的,即使没有条件的触发,“动作”一旦执行完毕就结束了;“状态”是相对稳定的,如果没有外部条件的触发,一个状态会一直持续下去。

六、更复杂的状态机

前面介绍的是一种简单的状态结构。它只有一级,并且只有一维,它的结构图如下所示:

image.png

如果有必要,我们可以建立更复杂的状态机模型。如:

1、多级状态结构。

状态机可以是多级的。在分层的多级状态机系统里面,一个“父状态”下可以划分多个“子状态”,这些子状态共同拥有上级父状态的某些共性,同时又各自拥有自己的一些个性。

image.png

2、多维状态结构。

状态机也可以是多维的。从不同的角度对系统进行状态的划分,这些状态的某些特性是交叉的。比如,在按照按键和显示划分状态的同时,又按照系统的工作进程做出另一种状态划分。这两种状态划分同时存在,相互交叉。从而构成了二维的状态结构空间。

image.png

说明一下,每一维的状态都需要用一个状态变量(寄存器)来表示。

最后我想说一下:不管是什么样子的程序写成状态机,只有一个原则,那就是简单的才是最有效的!!

转自:https://www.cnblogs.com/lison...

END

来源:strongerHuang

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