单片机编程思想——状态机

单片机编程思想——状态机

单片机编程思想——状态机

状态机(state machine)有5个要素：状态(state)、迁移(transition)、事件(event)、动作(action)、条件(guard)。状态：一个系统在某一时刻所存在的稳定的工作情况。迁移：系统从一个状态转移到另一个状态的过程称作迁移，迁移不是自动发生的，需要外界对系统施加影响。事件：某一时刻发生的对系统有意义的事情。动作：在状态机的迁移过程中，状态机会做出一些其它的行为，这些行为就是动作，动作是状态机对事件的响应。条件：状态机对事件并不是有求必应的，有了事件，状态机还要满足一定的条件才能发生状态迁移。

状态机编程中，正确的顺序应该是先有状态转换图，后有程序，程序应该是根据设计好的状态图写出来的。以按键控制流水灯状态转换图为例，用UML(统一建模语言)的语法元素画出，说明事件、条件和动作。程序代码实现按键控制流水灯的状态转换，包含初始化、检测按键、状态机主循环和状态迁移逻辑。

状态机结构体变量包含u8LedStat和u8KeyCnt两个成员，u8LedStat表示状态，u8KeyCnt记录按键次数。状态机可以用结构体变量实现，u8LedStat作为主变量，u8KeyCnt作为辅助变量，辅助变量的积累引发主变量的变化。采用结构体变量的状态机被称为Extended State Machine。

通过状态机编程，可以清晰地定义系统的行为逻辑，简化程序代码，提高程序的可读性和可维护性。在单片机编程中，状态机是一种有效且实用的编程思想。2024-11-10