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单片机之状态机浅谈

  做为软件编程的主要架构已经在各种语言中应用,当然包括C语言,在一个思路清晰而且高效的程序中,必然有的身影浮现。灵活的应用状态机不仅是程序更高效,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,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:

  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,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,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),则只剩下两个最关键的要素,即:状态、迁移条件。

  状态机的表示要领有许多种,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包含了: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,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,其实做过软件设计的人无形之中已经在用状态机,下面就总结介绍几种状态机。

  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,只过这种方式足够简单,也最容易让人接受,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,按照OO的观念,状态描述本来就应该是一种实体。

  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。

  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

  从以上代码可知: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;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,以形成一个表。

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