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          單片機之狀態(tài)機淺談

          作者: 時間:2019-05-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          說到編程,不得不說到,做為軟件編程的主要架構(gòu)已經(jīng)在各種語言中應(yīng)用,當(dāng)然包括C語言,在一個思路清晰而且高效的程序中,必然有的身影浮現(xiàn)。靈活的應(yīng)用狀態(tài)機不僅是程序更高效,而且可讀性和擴展性也很好。狀態(tài)無處不在,狀態(tài)中有狀態(tài),只要掌握了這種思維,讓它成為您編程中的一種習(xí)慣,相信您會受益匪淺。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201905/400945.htm

          狀態(tài)機可歸納為4個要素,即現(xiàn)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(nèi)在因果聯(lián)系的考慮?!艾F(xiàn)態(tài)”和“條件”是因,“動作”和“次態(tài)”是果。詳解如下:

          ①現(xiàn)態(tài):是指當(dāng)前所處的狀態(tài)。

          ②條件:又稱為“事件”。當(dāng)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(dāng)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)?!按螒B(tài)”是相對于“現(xiàn)態(tài)”而言的,“次態(tài)”一旦被激活,就轉(zhuǎn)變成新的“現(xiàn)態(tài)”了。

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

          狀態(tài)機的表示

          狀態(tài)機的表示要領(lǐng)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。

          舉個簡單的例子:就按鍵處理來說,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)。

          當(dāng)我們打開思路,把狀態(tài)機作為一種思想導(dǎo)入到程序中去時,就會找到處理疑問的一條有效的捷徑。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。廢話不多說,實踐才是檢驗真理的唯一標準。

          幾種狀態(tài)機介紹

          也許有人覺得狀態(tài)機把問題復(fù)雜化了,其實做過軟件設(shè)計的人無形之中已經(jīng)在用狀態(tài)機,下面就總結(jié)介紹幾種狀態(tài)機。

          1、switch case結(jié)構(gòu)狀態(tài)機

          switch( )

          case1:

          if(not反復(fù)執(zhí)行狀態(tài)1)

          進入1狀態(tài)前要做的準備

          進入1狀態(tài)的過程

          if(not反復(fù)執(zhí)行狀態(tài)1)

          離開狀態(tài)1的過程

          case2:

          但這種方式不能很有效預(yù)定義所有的狀態(tài),也不能把這些狀態(tài)之間的切換過程合理的定義出來,“狀態(tài)”本身沒有一個合理的定義,幾乎是一種面向過程的方式,只過這種方式足夠簡單,也最容易讓人接受,缺點就沒有“狀態(tài)”的定義和指派功能,導(dǎo)致狀態(tài)的混亂,出現(xiàn)狀態(tài)處理重復(fù)代碼,甚至處理不一致的問題,按照OO的觀念,狀態(tài)描述本來就應(yīng)該是一種實體。

          2、ifelse語句結(jié)構(gòu)狀態(tài)機

          這種狀態(tài)機相對靈活一點,但對于一些大的項目,系統(tǒng)軟件設(shè)計會相對復(fù)雜。

          3、消息觸發(fā)狀態(tài)機

          該類型的狀態(tài)機實現(xiàn)方式也是很多的,形態(tài)多樣,但萬變不離其宗的就是狀態(tài)機的4要素及現(xiàn)態(tài)、條件、動作、次態(tài)。

          原理:一旦有消息觸發(fā),系統(tǒng)服務(wù)函數(shù)立即尋找所在狀態(tài)的消息與消息處理函數(shù)對,找到后執(zhí)行消息處理函數(shù)

          步驟:

          (1)添加消息與消息映射

          BEGIN_MESSAGE_ MAP(Name,Count) :狀態(tài)機名,消息數(shù)

          ADD_NEW_MSG_ITEM (Msg,OnMsg) :消息與消息處理函數(shù)

          END_MESSAGE_MAP:結(jié)束

          (2)在這里注冊

          BEGIN_Register_Task:頭

          ...

          ADD_Register_Task(Name,Count):狀態(tài)機名,消息數(shù)

          ...

          END_Register_Task:尾

          (3)劃分電子秤狀態(tài),完成以上步驟后,完成OnMsg消息處理函數(shù)。

          Void OnMsg(void)

          {

          }

          說明:以上用宏完成,具體宏是如下定義:

          #defineBEGIN_MESSAGE_MAP(Name,Count)constMSG_NODE_TYP MSG_node_Array_##Name[(Count)]={

          #defineADD_NEW_MSG_ITEM(Msg,OnMsg){Msg,OnMsg},

          #define END_MESSAGE_MAP };

          #define BEGIN_Register_Task const MSG_MAP TaskMap[TotalTask]={

          #defineADD_Register_Task(Name,Count) {(MSG_NODE_TYP*)MSG_node_Array_##Name,Count},

          #define END_Register_Task };

          從以上代碼可知:添加消息與消息映射實際上是定義消息與消息處理函數(shù)對的數(shù)組,以形成一個表;注冊狀態(tài)機實際上是把所有消息對數(shù)組的入口定義成一個數(shù)組,以形成一個表。

          消息如何被執(zhí)行

          1.分發(fā)消息

          void Default_DisposeMessage(unsigned char *pMsg)

          {

          unsigned chari;

          unsigned charcount=TaskMap[g_Status].cItemCount;

          //定位到狀態(tài)表

          for(i=0;i<count;i++)

          {

          if(*pMsg==TaskMap[g_Status].pMsgItems.msg)

          //看能否匹配消息

          {

          TaskMap[g_Status].pMsgItems.pMsgFunc();

          //找到就執(zhí)行消息處理函數(shù)

          return;

          }

          }

          }

          void DispatchMessage(unsigned char*pMsg)

          {

          if(*pMsg)

          {

          Default_DisposeMessage(pMsg);

          }

          }

          2.核心函數(shù):消息處理中心

          void Message_Dispose_Central(void)

          {

          BYTE Msg;

          while(GetMessage(&Msg)) //獲取消息

          {

          TranslateMessage(&Msg); //解釋消息

          DispatchMessage(&Msg); //分發(fā)消息

          }

          }



          關(guān)鍵詞: 單片機 狀態(tài)機

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