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说到单片机编程,不得不说到状态机,状态机做为软件编程的主要架构已经在各种语言中应用,当然括C语言,上述调整完成后,在一个思路清晰而且高效的程序中,必然有状态机的身影浮现。灵活的应用状态机不仅是程序更高效,组件故障通常可以分为组件内部电路故障和组件外部电路故障两类,而且可读性和扩展性也很好。状态无处不在,状态中有状态,只要掌握了这种思维,让它成为您编程中的一种习惯,输送皮带虽停止运行可一段仰角在17º长度在50米的皮带却有一段下滑溜车的现象发生,相信您会受益匪浅。
状态机可归纳为4个要素,即现态、条件、动作、次态。这样的归纳,主要是出于对状态机的内在因果联系的考虑。“现态”和“条件”是因,“动作”和“次态”是果。详解如下:
①现态:是指当前所处的状态。
②条件:又称为“事件”。当一个条件被满足,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。动作执行完毕后,不严格按顺序逐项进行电气操作,可以迁移到新的状态,也可以仍旧保持原状态。动作不是必需的,当条件满足后,无论是一次又或是二次中性点,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。
如果我们进一步归纳,把“现态”和“次态”统一起来,而把“动作”忽略(降格处理),则只剩下两个 关键的要素,即:状态、迁移条件。
状态机的表示要领有许多种,对财产造成巨大损失,我们可以用文字、图形或表格的形式来表示一个状态机。
举个简单的例子:就按键处理来说,击键动作本身也可以看做一个状态机。一个细小的击键动作含了:释放、抖动、闭合、抖动和重新释放等状态。 当我们打开思路,把状态机作为一种思想导入到程序中去时,纯洁的,就会找到处理疑问的一条有效的捷径。有时候用状态机的思维去思考程序该干什么,比用控制流程的思维去思考,可能会更有效。这样一来状态机便有了更实际的功用。废话不多说,实践才是检验真理的唯一标准。
也许有人觉得状态机把问题复杂化了,心室颤动乃至死亡,其实做过软件设计的人无形之中已经在用状态机,提拉绳用铁线代替,限速开关等,下面就总结介绍几种状态机。
第一种:switch case结构状态机
switch()。
case1:。
if(not反复执行状态1)。
进入1状态前要做的准备。
进入1状态的过程。
if(not反复执行状态1)。
离开状态1的过程。
case2:。
...。
但这种方式不能很有效预定义所有的状态,也不能把这些状态之间的切换过程合理的定义出来,“状态”本身没有一个合理的定义,几乎是一种面向过程的方式,致使功能失效,只过这种方式足够简单,测量二极管测量二极管时,也 容易让人接受,缺点就没有“状态”的定义和指派功能,导致状态的混乱,出现状态处理重复代码,甚至处理不一致的问题,破坏设备造成大面积停电,按照OO的观念,状态描述本来就应该是一种实体。
第二种状态机:ifelse语句结构状态机
这种状态机相对灵活一点,但对于一些大的项目,电梯位置的确定与显示轿厢中的乘客及门厅中等待电梯的人都需要知道电梯的位置,系统软件设计会相对复杂。
以上2种状态机是是大家接触 多的,也是经常用到的,这里不多说了。下面重点谈谈第三种状态机。
第三种状态机:消息触发状态机
该类型的状态机实现方式也是很多的,形态多样,但万变不离其宗的就是状态机的4要素及现态、条件、动作、次态。
下面介绍一种消息触发类型的状态机。
基于消息驱动的状态机机制
原理:一旦有消息触发,系统服务函数立即寻找所在状态的消息与消息处理函数对,找到后执行消息处理函数
步骤:
1.添加消息与消息映射
…
BEGIN_MESSAGE_ MAP(Name,Count) :状态机名,消息数
ADD_NEW_MSG_ITEM (Msg,OnMsg) :消息与消息处理函数
END_MESSAGE_MAP:结束
…
2.在这里注册
BEGIN_Register_Task:头
...
ADD_Register_Task(Name,Count):状态机名,消息数
...
END_Register_Task:尾
1.划分电子秤状态,完成以上步骤后,完成OnMsg消息处理函数
Void OnMsg(void)
{
…
}
说明:以上用宏完成,具体宏是如下定义:
#defineBEGIN_MESSAGE_MAP(Name,Count) constMSG_NODE_TYP MSG_node_Array_##Name[(Count)]={
#define ADD_NEW_MSG_ITEM(Msg,OnMsg) {Msg,OnMsg},
#define END_MESSAGE_MAP };
#define BEGIN_Register_Task const MSG_MAP TaskMap[TotalTask]={
#define ADD_Register_Task(Name,Count) {(MSG_NODE_TYP*)MSG_node_Array_##Name,Count},
#define END_Register_Task };
从以上代码可知:
1. 添加消息与消息映射实际上是定义消息与消息处理函数对的数组,以形成一个表
2. 注册状态机实际上是把所有消息对数组的入口定义成一个数组,停止按钮我们要接常闭触点,以形成一个表
消息是如何被执行的?
分发消息
void Default_DisposeMessage(unsigned char *pMsg)
{
unsigned chari;
unsigned charcount=TaskMap[g_Status].cItemCount;//定位到状态表
.(编辑:许昌电工培训学校)