当前位置:首页 > 公众号精选 > 21ic电子网
[导读]有限状态机是一种概念思想,把复杂的控制逻辑分解成有限个稳定状态,组成闭环系统,通过事件触发,让状态机按设定的顺序处理事务。单片机C语言的状态机编程,是利用条件选择语句( switch 、 case 或者 if 、 else )切换状态,通过改变状态机状态,让程序按设定的顺序执行。

有限状态机概念

有限状态机是一种概念思想,把复杂的控制逻辑分解成有限个稳定状态,组成闭环系统,通过事件触发,让状态机按设定的顺序处理事务。单片机C语言的状态机编程,是利用条件选择语句( switch case 或者 if else )切换状态,通过改变状态机状态,让程序按设定的顺序执行。
有限状态机由有限的状态和相互之间的转移构成,在任何时候只能处于给定数目的状态中的一个。当接收到一个输入事件时,状态机产生一个输出,同时也可能伴随着状态的转移。状态机的原理如下:在当前状态下,发生某个事件后转移到下一个状态,然后决定执行的功能动作。可参考如下示意图:

应用举例

要想使用状态机思想进行编程,需要将任务分解成有限个稳定状态。
这里以常见的按键动作进行举例说明:

上图为按键典型的动作图,可以分解为四个状态,分别为:
状态1 = 按键弹起、
状态2 = 前沿抖动、
状态3 = 按键按下、
状态4 = 后沿抖动。
有限状态机的C代码实现如下:
if (定时器 >= 10ms) //10ms是典型消抖时间
{
   switch (按键状态)
   {
     case 按键弹起状态:
      if (IO读取为低电平) 按键状态=前沿抖动; 
     break;
     case 前沿抖动状态:
      if (IO读取为低电平) 按键状态=按键按下; 
     break;
     case 按键按下状态:
      if (IO读取为高电平) 按键状态=后沿抖动; 
     break;
     case 后沿抖动状态:
      if (IO读取为高电平) 按键状态=按键弹起; 
     break;
default:按键状态=按键弹起;
   }
}

状态机编程建议

巧妙的使用结构体和枚举一方面可以便于扩展和维护状态机的状态和事件,另一方面可提高程序的可读性。假设有3种状态(状态数可以随意增加),状态枚举如下:
typedef enum {
  state_1=1,
  state_2,
  state_3
}State;
假设有5个事件(也可以随意增加),事件枚举如下:
typedef enum{
  event_1=1,
  event_2,
  event_3,
  event_4,
  event_5
}Event;

定义一个结构体描述如下:
typedef struct {
  State curState;      //当前状态
  Event eventId;      //事件
  State nextState;   //下一个状态
  Action action;     //动作功能
}StateEvent;
根据具体的应用场景调整 State Event ,并赋予相应的动作功能,整体的基本流程如下: 当前状态->有事件触发->跳到下一个状态->具体的动作功能

总结
状态机应用很广泛,也可以锻炼逻辑思维,LoRa消息推送也常采用状态机的思想, 实际上状态机涉及的知识点很多,本篇文章只是简要的介绍了下单片机C语言的状态机编程思想,在日后的开发设计中,需要不断的总结经验并灵活应用。


来源:头条-嵌入式在左C语言在右

链接:https://www.toutiao.com/i6843028812112855564/


版权归原作者所有,如有侵权,请联系删除。

免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

21ic电子网

扫描二维码,关注更多精彩内容

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

嵌入式开发作为信息技术领域的重要分支,其涉及的语言种类繁多,各具特色。这些语言的选择取决于目标平台的特性、性能需求、开发者的熟练程度以及项目的具体要求。本文将详细介绍几种常见的嵌入式开发语言,包括C语言、C++、汇编语言...

关键字: 嵌入式开发 C语言

学好电子技术基础知识,如电路基础、模拟电路、数字电路和微机原理。这几门课程都是弱电类专业的必修课程,学会这些后能保证你看懂单片机电路、知道电路的设计思路和工作原理;

关键字: 单片机 编程 电路设计

单片机编程需要使用专门的软件工具,这些工具能够帮助程序员编写、调试和烧录程序到单片机中。以下是一些常用的单片机编程软件:

关键字: 单片机 编程 软件工具

Java语言和C语言是两种不同的编程语言,它们在语法、特性和应用领域上有许多差别。下面将详细介绍Java语言和C语言之间的差异以及它们各自的技术特点。

关键字: Java语言 C语言 编程

嵌入式系统是一种专门设计用于特定应用领域的计算机系统,它通常由硬件和软件组成,并且被嵌入到其他设备或系统中,以实现特定的功能。在嵌入式系统的开发过程中,选择适合的编程语言是至关重要的。C语言是一种被广泛应用于嵌入式系统开...

关键字: 嵌入式 计算机 C语言

C语言是一种广泛应用于软件开发领域的编程语言。它是由贝尔实验室的Dennis Ritchie在20世纪70年代初创建的,旨在为UNIX操作系统的开发提供一种高级编程语言。C语言具有简洁、高效、可移植性强等特点,因此成为了...

关键字: C语言 操作系统 应用程序

嵌入式系统是现代生活中无处不在的一部分。它们包括了我们的家电、汽车、智能手机、医疗设备等等。这些系统的工作必须高效、可靠,因为它们往往控制着生活中的关键方面。而C语言作为一种广泛用于嵌入式系统开发的编程语言,其质量和稳定...

关键字: 嵌入式系统 C语言 编程

在嵌入式系统开发领域中,C语言是使用最广泛的编程语言之一。它具有高效、灵活和可移植的特点,成为嵌入式系统设计师的首选语言。本文将介绍C语言编程的基本概念、特点以及在嵌入式系统开发中的应用。

关键字: 嵌入式系统 C语言 编程

C语言编译器是一种用于将C语言源代码转换为可执行程序的软件工具。它的主要功能是将C语言代码翻译成机器语言,以便计算机能够理解和执行。C语言编译器通常包括预处理器、编译器、汇编器和链接器等多个组件,它们协同工作以完成编译过...

关键字: C语言 编译器 Microsoft Visual C++

在编程和计算中,运算符优先级是解释和计算表达式的一个关键因素。本文旨在阐述运算符优先级的概念、规则及其在表达式中的应用,以帮助读者更好地理解和运用运算符优先级。

关键字: 表达式 运算符 编程
关闭
关闭