编程思想之状态机详解以STM32为例

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1 STM32状态机编程----什么是状态机？

万事万物都有其状态。状态机是一种编程思路，用于抽象描述现实事物运行规则。通过状态机，可以清晰表达对象在不同条件下的行为模式。

1.1 什么是状态

状态是事物在不同阶段的表现形态。比如，一个灯泡的状态可以是打开或关闭，一个人的状态可以是健康、感冒或康复中。状态机通过描述对象的各个状态及其转换，实现对复杂逻辑的简化。

1.2 状态机要素

状态机由现态、条件、动作和次态四个要素组成。现态和条件触发动作，动作改变现态。比如，健康状态的条件是吃药，吃药后状态转换为康复中。

1.3 有限状态机

有限状态机是状态机的一种，特点是状态有限且可数。状态机通过定义状态集合、事件和动作，描述系统在不同状态下的行为逻辑。

1.4 状态迁移图（STD）

状态迁移图是状态机的可视化表示，用节点表示状态，连线表示状态间的转换。通过状态迁移图，可以直观理解状态机的工作流程。

1.5 STM32中的状态机

STM32处理器在按键处理中使用状态机简化程序逻辑。状态机通过定义事件、状态和动作，实现按键状态的自动化处理。引入状态机思维，能有效简化程序设计。

1.5.1 if else语句结构状态机

使用if else结构的状态机在多条件判断时效率低下，浪费CPU资源。相比之下，switch case结构更清晰，但实际运行效率并未显著提高。

1.5.2 switch case结构状态机

switch case结构通过事件和状态映射简化状态转换逻辑，使程序结构更加清晰。虽然实际运行效率没有明显提升，但代码可读性增强。

1.5.2.1 再说一下使用Switch编写状态机的两种写法

状态机的实现可以采用事件驱动和状态驱动两种方式。事件驱动在状态中检查事件，状态驱动在事件中检查状态。尽管两者功能相同，但实际编写中应选择更简洁、易于维护的实现方式。2024-10-24