<meter id="pryje"><nav id="pryje"><delect id="pryje"></delect></nav></meter>
          <label id="pryje"></label>

          新聞中心

          EEPW首頁 > 嵌入式系統 > 設計應用 > 單片機程序設計中狀態(tài)機思路的應用

          單片機程序設計中狀態(tài)機思路的應用

          作者: 時間:2012-07-18 來源:網絡 收藏

          機的概念
          機是軟件編程中的一個重要概念。比這個概念更重要的是對它的靈活。在一個清晰而且高效的程序中,必然有機的身影浮現。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/171145.htm


          比如說一個按鍵命令解析程序,就可以被看做狀態(tài)機:本來在A狀態(tài)下,觸發(fā)一個按鍵后切換到了B狀態(tài);再觸發(fā)另一個鍵后切換到C狀態(tài),或者返回到A狀態(tài)。這就是最簡單的按鍵狀態(tài)機例子。實際的按鍵解析程序會比這更復雜些,但這不影響我們對狀態(tài)機的認識。


          進一步看,擊鍵動作本身也可以看做一個狀態(tài)機。一個細小的擊鍵動作包含了:釋放、抖動、閉合、抖動和重新釋放等狀態(tài)。


          同樣,一個串行通信的時序(不管它是遵循何種協議,標準串口也好、I2C也好;也不管它是有線的、還是紅外的、無線的)也都可以看做由一系列有限的狀態(tài)構成。


          顯示掃描程序也是狀態(tài)機;通信命令解析程序也是狀態(tài)機;甚至連繼電器的吸合/釋放控制、發(fā)光管(LED)的亮/滅控制又何嘗不是個狀態(tài)機。


          當我們打開,把狀態(tài)機作為一種思想導入到程序中去時,就會找到解決問題的一條有效的捷徑。有時候用狀態(tài)機的思維去思考程序該干什么,比用控制流程的思維去思考,可能會更有效。這樣一來狀態(tài)機便有了更實際的功用。


          程序其實就是狀態(tài)機。


          也許你還不理解上面這句話。請想想看,計算機的大廈不就是建立在“0”和“1”兩個基本狀態(tài)的地基之上么?

          狀態(tài)機的要素
          狀態(tài)機可歸納為4個要素,即現態(tài)、條件、動作、次態(tài)。這樣的歸納,主要是出于對狀態(tài)機的內在因果關系的考慮。“現態(tài)”和“條件”是因,“動作”和“次態(tài)”是果。詳解如下:


          ①現態(tài):是指當前所處的狀態(tài)。


          ②條件:又稱為“事件”。當一個條件被滿足,將會觸發(fā)一個動作,或者執(zhí)行一次狀態(tài)的遷移。


          ③動作:條件滿足后執(zhí)行的動作。動作執(zhí)行完畢后,可以遷移到新的狀態(tài),也可以仍舊保持原狀態(tài)。動作不是必需的,當條件滿足后,也可以不執(zhí)行任何動作,直接遷移到新狀態(tài)。


          ④次態(tài):條件滿足后要遷往的新狀態(tài)。“次態(tài)”是相對于“現態(tài)”而言的,“次態(tài)”一旦被激活,就轉變成新的“現態(tài)”了。


          如果我們進一步歸納,把“現態(tài)”和“次態(tài)”統一起來,而把“動作”忽略(降格處理),則只剩下兩個最關鍵的要素,即:狀態(tài)、遷移條件。


          狀態(tài)機的表示方法有許多種,我們可以用文字、圖形或表格的形式來表示一個狀態(tài)機。


          純粹用文字描述是很低效的,所以就不介紹了。接下來先介紹圖形的方式。

          狀態(tài)遷移圖(STD)
          狀態(tài)遷移圖(STD),是一種描述系統的狀態(tài)、以及相互轉化關系的圖形方式。狀態(tài)遷移圖的畫法有許多種,不過一般都大同小異。我們結合一個例子來說明一下它的畫法,如圖1所示。

          圖1 狀態(tài)遷移圖


          ①狀態(tài)框:用方框表示狀態(tài),包括所謂的“現態(tài)”和“次態(tài)”。

          ②條件及遷移箭頭:用箭頭表示狀態(tài)遷移的方向,并在該箭頭上標注觸發(fā)條件。


          ③節(jié)點圓圈:當多個箭頭指向一個狀態(tài)時,可以用節(jié)點符號(小圓圈)連接匯總。


          ④動作框:用橢圓框表示。


          ⑤附加條件判斷框:用六角菱形框表示。


          狀態(tài)遷移圖和我們常見的流程圖相比有著本質的區(qū)別,具體體現為:在流程圖中,箭頭代表了程序PC指針的跳轉;而在狀態(tài)遷移圖中,箭頭代表的是狀態(tài)的改變。


          我們會發(fā)現,這種狀態(tài)遷移圖比普通程序流程圖更簡練、直觀、易懂。這正是我們需要達到的目的。

          狀態(tài)遷移表
          除了狀態(tài)遷移圖,我們還可以用表格的形式來表示狀態(tài)之間的關系。這種表一般稱為狀態(tài)遷移表。


          表1就是前面介紹的那張狀態(tài)遷移圖的另一種描述形式。

          表1 狀態(tài)遷移表


          ①采用表格方式來描述狀態(tài)機,優(yōu)點是可容納更多的文字信息。例如,我們不但可以在狀態(tài)遷移表中描述狀態(tài)的遷移關系,還可以把每個狀態(tài)的特征描述也包含在內。


          ②如果表格內容較多,過于臃腫不利于閱讀,我們也可以將狀態(tài)遷移表進行拆分。經過拆分后的表格根據其具體內容,表格名稱也有所變化。


          ③比如,我們可以把狀態(tài)特征和遷移關系分開列表。被單獨拆分出來的描述狀態(tài)特征的表格,也可以稱為“狀態(tài)真值表”。這其中比較常見的就是把每個狀態(tài)的顯示內容單獨列表。這種描述每個狀態(tài)顯示內容的表稱之為“顯示真值表”。同樣,我們把單獨表述基于按鍵的狀態(tài)遷移表稱為“按鍵功能真值表”。另外,如果每一個狀態(tài)包含的信息量過多,我們也可以把每個狀態(tài)單獨列表。


          ④由此可見,狀態(tài)遷移表作為狀態(tài)遷移圖的有益補充,它的表現形式是靈活的。


          ⑤狀態(tài)遷移表優(yōu)點是信息涵蓋面大,缺點是視覺上不夠直觀,因此它并不能取代狀態(tài)遷移圖。比較理想的是將圖形和表格結合。用圖形展現宏觀,用表格說明細節(jié)。二者互為參照,相得益彰。

          用狀態(tài)機實現一個時鐘程序
          接下來,我將就狀態(tài)機的,結合流程圖、狀態(tài)遷移圖和狀態(tài)遷移,舉一個實際例子。下面這張圖是一個時鐘程序的狀態(tài)遷移圖,如圖2所示。


          上一頁 1 2 下一頁

          評論


          相關推薦

          技術專區(qū)

          關閉
          看屁屁www成人影院,亚洲人妻成人图片,亚洲精品成人午夜在线,日韩在线 欧美成人 (function(){ var bp = document.createElement('script'); var curProtocol = window.location.protocol.split(':')[0]; if (curProtocol === 'https') { bp.src = 'https://zz.bdstatic.com/linksubmit/push.js'; } else { bp.src = 'http://push.zhanzhang.baidu.com/push.js'; } var s = document.getElementsByTagName("script")[0]; s.parentNode.insertBefore(bp, s); })();