衡阳派盒市场营销有限公司

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

狀態(tài)機(jī)的三種騷操作,值得你了解

jf_pJlTbmA9 ? 來源:網(wǎng)絡(luò) ? 作者:網(wǎng)絡(luò) ? 2023-09-21 18:06 ? 次閱讀

狀態(tài)機(jī)的實(shí)現(xiàn)無非就是 3 個要素:狀態(tài)、事件、響應(yīng)。轉(zhuǎn)換成具體的行為就 3 句話。

發(fā)生了什么事?

現(xiàn)在系統(tǒng)處在什么狀態(tài)?

在這樣的狀態(tài)下發(fā)生了這樣的事,系統(tǒng)要干什么?

用 C 語言實(shí)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)主要有 3 種方法:switch—case 法、表格驅(qū)動法、函數(shù)指針法。

switch—case 法

狀態(tài)用 switch—case 組織起來, 將事件也用switch—case 組織起來, 然后讓其中一個 switch—case 整體插入到另一個 switch—case 的每一個 case 項(xiàng)中 。

「程序清單 List4 :」

switch(StateVal)
{
    case S0:
  switch(EvntID)
  {
   case E1:
    action_S0_E1(); /*S0 狀態(tài)下 E1 事件的響應(yīng)*/
    StateVal = new state value;/*狀態(tài)遷移,不遷移則沒有此行*/
    break;
   case E2:
    action_S0_E2(); /*S0 狀態(tài)下 E2 事件的響應(yīng)*/
    StateVal = new state value;
    break;
   ......
   case Em:
    action_S0_Em(); /*S0 狀態(tài)下 Em 事件的響應(yīng)*/
    StateVal = new state value;
    break;
   default:
    break;
  }
  break;
    case S1:
  ......
  break;
    ......
    case Sn:
  ......
  break;
    default:
  break;
}

上面的偽代碼示例只是通用的情況,實(shí)際應(yīng)用遠(yuǎn)沒有這么復(fù)雜。雖然一個系統(tǒng)中事件可能有很多種,但在實(shí)際應(yīng)用中,許多事件可能對某個狀態(tài)是沒有意義的。

例如在程序清單 List4中,如果 E2、······ Em 對處在 S0 狀態(tài)下的系統(tǒng)沒有意義,那么在 S0 的 case 下有關(guān)事件E2、······ Em 的代碼根本沒有必要寫,狀態(tài) S0 只需要考慮事件 E1 的處理就行了。

既然是兩個 switch—case 之間的嵌套, 那么就有一個誰嵌套誰的問題, 所以說 switch—case法有兩種寫法:狀態(tài)嵌套事件和事件嵌套狀態(tài)。這兩種寫法都可以, 各有利弊, 至于到底選用哪種方式就留給設(shè)計(jì)人員根據(jù)具體情況自行決斷吧。

關(guān)于 switch—case 法還有最后一點(diǎn)要說明, 因?yàn)?switch—case 的原理是從上到下挨個比較,越靠后,查找耗費(fèi)的時間就越長,所以要注意狀態(tài)和事件在各自的 switch 語句中的安排順序,不推薦程序清單 List4 那樣按順序號排布的方式。出現(xiàn)頻率高或者實(shí)時性要求高的狀態(tài)和事件的位置應(yīng)該盡量靠前。

表格驅(qū)動法

如果說** switch—case 法是線性的**,那么表格驅(qū)動法則是平面的。表格驅(qū)動法的實(shí)質(zhì)就是將狀態(tài)和事件之間的關(guān)系固化到一張二維表格里, 把事件當(dāng)做縱軸,把狀態(tài)當(dāng)做橫軸,交點(diǎn)[Sn , Em]則是系統(tǒng)在 Sn 狀態(tài)下對事件 Em 的響應(yīng) 。

wKgaomUD9G-AGIDPAAKyV5AZSgQ888.png

如圖 4, 我把表格中的 Node_SnEm 叫做狀態(tài)機(jī)節(jié)點(diǎn), 狀態(tài)機(jī)節(jié)點(diǎn) Node_SnEm 是系統(tǒng)在 Sn狀態(tài)下對事件 Em 的響應(yīng)。這里所說的響應(yīng)包含兩個方面:輸出動作和狀態(tài)遷移。狀態(tài)機(jī)節(jié)點(diǎn)一般是一個類似程序清單 List5 中的結(jié)構(gòu)體變量 。

struct fsm_node
{
    void (*fpAction)(void* pEvnt);
    INT8U u8NxtStat;
};

程序清單 List5 中的這個結(jié)構(gòu)體有兩個成員:fpAction 和 u8NxtStat。fpAction 是一個函數(shù)指針, 指向一個形式為 void func(void * pEvnt)的函數(shù), func 這個函數(shù)是對狀態(tài)轉(zhuǎn)移中動作序列的標(biāo)準(zhǔn)化封裝。

也就是說, 狀態(tài)機(jī)在狀態(tài)遷移的時候, 不管輸出多少個動作、操作多少個變量、調(diào)用多少個函數(shù),這些行為統(tǒng)統(tǒng)放到函數(shù) func 中去做。

把動作封裝好了之后,再把封裝函數(shù) func 的地址交給函數(shù)指針 fpAction,這樣,想要輸出動作,只需要調(diào)用函數(shù)指針 fpAction 就行了。

再看看上面的 func 函數(shù),會發(fā)現(xiàn)函數(shù)有一個形參 pEvnt,這是一個類型為 void * 的指針, 在程序?qū)嶋H運(yùn)行時指向一個能存儲事件的變量,通過這個指針我們就能獲知關(guān)于事件的全部信息,這個形參是很有必要的。

事件一般包括兩個屬性:事件的類型和事件的內(nèi)容。

例如一次按鍵事件,我們不僅要知道這是一個按鍵事件,還要知道按下的到底是哪個鍵。

事件的類型和狀態(tài)機(jī)當(dāng)前的狀態(tài)可以讓我們在圖 4 的表格中迅速定位,確定該調(diào)用哪個動作封裝函數(shù), 但是動作封裝函數(shù)要正確響應(yīng)事件還需要知道事件的內(nèi)容是什么, 這也就是形參pEvnt 的意義。

由于事件的多樣性,存儲事件內(nèi)容的數(shù)據(jù)格式不一定一樣,所以就把 pEvnt 定義成了 void * 型,以增加靈活性。

有關(guān) fpAction 的最后一個問題:如果事件 Em 對狀態(tài) Sn 沒有意義,那么狀態(tài)機(jī)節(jié)點(diǎn)Node_SnEm 中的 fpAction 該怎么辦?

我的答案是:那就讓它指向一個空函數(shù)唄!前面不是說過么,什么也不干也叫響應(yīng)。

u8NxtStat 存儲的是狀態(tài)機(jī)的一個狀態(tài)值。我們知道, 狀態(tài)機(jī)響應(yīng)事件要輸出動作, 也就是調(diào)用函數(shù)指針 fpAction 所指向的那個封裝函數(shù), 函數(shù)調(diào)用完畢后程序返回主調(diào)函數(shù), 狀態(tài)機(jī)對事件的響應(yīng)就算結(jié)束了, 下一步就要考慮狀態(tài)遷移的問題了。

可能要保持本狀態(tài)不變, 也可能要遷移到一個新的狀態(tài),該如何抉擇呢?u8NxtStat 存儲的狀態(tài)就是狀態(tài)機(jī)想要的答案!

圖 4 的這張表格反映在 C 語言代碼里就是一個二維數(shù)組,第 1 維就是狀態(tài)機(jī)的狀態(tài),第 2維就是統(tǒng)一分類的事件,而數(shù)組的元素則是程序清單 List5 中的結(jié)構(gòu)體常量。

如果程序中使用表格驅(qū)動法,還需要注意一些特別的事項(xiàng)。要將狀態(tài)當(dāng)做表格的橫軸,那么就要求狀態(tài)值集合必須滿足以下條件:

(1) 該集合是一個遞增的等差整數(shù)數(shù)列

(2) 該數(shù)列初值為 0

(3) 該數(shù)列等差值為 1

“事件” 作為縱軸,其特點(diǎn)和要求與用來做橫軸的“狀態(tài)” 完全一致。在 C 語言提供的數(shù)據(jù)類型中, 沒有比枚舉更符合以上要求的可選項(xiàng)了, 極力推薦將狀態(tài)集合和事件類型集合做成枚舉常量。表格驅(qū)動法的優(yōu)點(diǎn):調(diào)用接口統(tǒng)一 ,定位快速。

表格驅(qū)動法屏蔽了不同狀態(tài)下處理各個事件的差異性,因此可以將處理過程中的共性部分提煉出來,做成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的框架式代碼,形成統(tǒng)一的調(diào)用接口。

根據(jù)程序清單 List5 中的狀態(tài)機(jī)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體,做成的框架代碼如程序清單 List6 所示。

表格驅(qū)動法查找目標(biāo)實(shí)際上就是一次二維數(shù)組的尋址操作,所以它的平均效率要遠(yuǎn)高于switch—case 法。

「程序清單 List6 :」

extern struct fsm_node g_arFsmDrvTbl[][]; /*狀態(tài)機(jī)驅(qū)動表格*/
INT8U u8CurStat = 0; /*狀態(tài)暫存*/
INT8U u8EvntTyp = 0; /*事件類型暫存*/
void* pEvnt = NULL; /*事件變量地址暫存*/
struct fsm_node stNodeTmp = {NULL, 0}; /*狀態(tài)機(jī)節(jié)點(diǎn)暫存*/
u8CurStat = get_cur_state(); /*讀取當(dāng)前狀態(tài)*/
u8EvntTyp = get_cur_evnt_typ(); /*讀取當(dāng)前觸發(fā)事件類型*/
pEvnt = (void*)get_cur_evnt_ptr(); /*讀取事件變量地址*/
stNodeTmp = g_arFsmDrvTbl[u8CurStat ][u8EvntTyp ];/*定位狀態(tài)機(jī)節(jié)點(diǎn)*/
stNodeTmp.fpAction(pEvnt ); /*動作響應(yīng)*/
set_cur_state(stNodeTmp.u8NxtStat); /*狀態(tài)遷移*/
.....

表格驅(qū)動法好則好矣,但用它寫出來的程序還有點(diǎn)兒小問題,我們先來看看按照表格驅(qū)動法寫出來的程序有什么特點(diǎn) 。

前面說過,表格驅(qū)動法可以把狀態(tài)機(jī)調(diào)度的部分做成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的框架代碼,這個框架適用性極強(qiáng), 不管用狀態(tài)機(jī)來實(shí)現(xiàn)什么樣的應(yīng)用, 框架代碼都不需要做改動, 我們只需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場合規(guī)劃好狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖,然后將圖中的各個要素(狀態(tài)、事件、動作、遷移,有關(guān)“條件”要素一會兒再說)用代碼實(shí)現(xiàn)就行了,我把這部分代碼稱作應(yīng)用代碼。

在應(yīng)用代碼的.c 文件中, 你會看到一個聲明為 const 的二維數(shù)組, 也就是圖 4 所示的狀態(tài)驅(qū)動表格, 還會看到許多彼此之間毫無關(guān)聯(lián)的函數(shù), 也就是前面提到的動作封裝函數(shù)。

這樣的一份代碼, 如果手頭上沒有一張狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖, 讓誰看了也會一頭霧水, 這樣的格式直接帶來了代碼可讀性差的問題。

如果我們想給狀態(tài)機(jī)再添加一個狀態(tài),反映到代碼上就是給驅(qū)動表格再加一列內(nèi)容,同時也要新添加若干個動作封裝函數(shù)。

如果驅(qū)動表格很大, 做這些工作是很費(fèi)事兒的, 而且容易出錯。如果不小心在數(shù)組中填錯了位置, 那么程序跑起來就和設(shè)計(jì)者的意圖南轅北轍了,

遠(yuǎn)沒有在 switch—case 法中改動來得方便、安全。Extended State Machine 的最大特點(diǎn)就是狀態(tài)機(jī)響應(yīng)事件之前先判斷條件,根據(jù)判定結(jié)果選擇執(zhí)行哪些動作,轉(zhuǎn)向哪個狀態(tài)。

也就是說,系統(tǒng)在狀態(tài) Sn 下發(fā)生了事件 Em 后,轉(zhuǎn)向的狀態(tài)不一定是唯一的,這種靈活性是 Extended State Machine 的最有價值的優(yōu)點(diǎn)。

回過頭來看看程序清單 List5 中給出的狀態(tài)機(jī)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體,如果系統(tǒng)在狀態(tài) Sn 下發(fā)生了事件 Em, 狀態(tài)機(jī)執(zhí)行完 fpAction 所給出的動作響應(yīng)之后, 必須轉(zhuǎn)到 u8NxtStat 指定的狀態(tài)。

表格驅(qū)動法的這個特性直接杜絕了 Extended State Machine 在表格驅(qū)動法中應(yīng)用的可能性, 所以表格驅(qū)動法的代碼實(shí)現(xiàn)中不存在“條件” 這個狀態(tài)機(jī)要素。ESM,你是如此的優(yōu)秀,我怎么舍得拋棄你 ?!

再看圖 4 所示的表格驅(qū)動法示例圖,如果我們把表格中的代表事件的縱軸去掉,只留下代表狀態(tài)的橫軸,將一列合并成一格,前文提到的問題是不是能得到解決呢?不錯!這就是失傳江湖多年的《葵花寶典》 ——閹割版表格驅(qū)動法 !!

閹割版表格驅(qū)動法,又名壓縮表格驅(qū)動法,一維狀態(tài)表格與事件 switch—case 的合體。壓縮表格驅(qū)動法使用了一維數(shù)組作為驅(qū)動表格,數(shù)組的下標(biāo)即是狀態(tài)機(jī)的各個狀態(tài)。

表格中的元素叫做壓縮狀態(tài)機(jī)節(jié)點(diǎn), 節(jié)點(diǎn)的主要內(nèi)容還是一個指向動作封裝函數(shù)的函數(shù)指針, 只不過這個動作封裝函數(shù)不是為某個特定事件準(zhǔn)備的, 而是對所有的事件都有效的。

節(jié)點(diǎn)中不再強(qiáng)制指定狀態(tài)機(jī)輸出動作完畢后所轉(zhuǎn)向的狀態(tài), 而是讓動作封裝函數(shù)返回一個狀態(tài), 并把這個狀態(tài)作為狀態(tài)機(jī)新的狀態(tài)。

壓縮表格驅(qū)動法的這個特點(diǎn), 完美的解決了 Extended State Machine 不能在表格驅(qū)動法中使用的問題 。

程序清單 List7 中的示例代碼包含了壓縮狀態(tài)機(jī)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體和狀態(tài)機(jī)調(diào)用的框架代碼。

「程序清單 List7:」

struct fsm_node /*壓縮狀態(tài)機(jī)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體*/
{
 INT8U (*fpAction)(void* pEvnt); /*事件處理函數(shù)指針*/
 INT8U u8StatChk; /*狀態(tài)校驗(yàn)*/
};
......
u8CurStat = get_cur_state(); /*讀取當(dāng)前狀態(tài)*/
......
if(stNodeTmp.u8StatChk == u8CurStat )
{
 u8CurStat = stNodeTmp.fpAction(pEvnt ); /*事件處理*/
 set_cur_state(u8CurStat ); /*狀態(tài)遷移*/
}
else
{
 state_crash(u8CurStat ); /*非法狀態(tài)處理*/
}
.....

對照程序清單 List5,就會發(fā)現(xiàn)程序清單 List7 中 struct fsm_node 結(jié)構(gòu)體的改動之處。首先, fpAction 所指向函數(shù)的函數(shù)形式變了,動作封裝函數(shù) func 的模樣成了這樣的了:

INT8U func(void * pEvnt);

現(xiàn)在的動作封裝函數(shù) func 是要返回類型為 INT8U 的返回值的,這個返回值就是狀態(tài)機(jī)要轉(zhuǎn)向的狀態(tài), 也就是說, 壓縮表格驅(qū)動法中的狀態(tài)機(jī)節(jié)點(diǎn)不負(fù)責(zé)狀態(tài)機(jī)新狀態(tài)的確定, 而把這項(xiàng)任務(wù)交給了動作封裝函數(shù) func, func 返回哪個狀態(tài), 狀態(tài)機(jī)就轉(zhuǎn)向哪個狀態(tài)。

新狀態(tài)由原來的常量變成了現(xiàn)在的變量,自然要靈活許多。上面說到現(xiàn)在的動作封裝函數(shù) func 要對當(dāng)前發(fā)生的所有的事件都要負(fù)責(zé), 那么 func 怎么會知道到底是哪個事件觸發(fā)了它呢?看一下 func 的形參 void * pEvnt 。

在程序清單 List5 中我們提到過,這個形參是用來向動作封裝函數(shù)傳遞事件內(nèi)容的,但是從前文的敘述中我們知道, pEvnt 所指向的內(nèi)存包含了事件的所有信息, 包括事件類型和事件內(nèi)容 , 所以通過形參 pEvnt , 動作封裝函數(shù) func 照樣可以知道事件的類型。

程序清單 List7 中 struct fsm_node 結(jié)構(gòu)體還有一個成員 u8StatChk , 這里面存儲的是狀態(tài)機(jī) 的一個狀態(tài),干什么用的呢?

玩 C 語言數(shù)組的人都知道,要嚴(yán)防數(shù)組尋址越界。

要知道,壓縮表格驅(qū)動法的驅(qū)動表格是一個以狀態(tài)值為下標(biāo)的一維數(shù)組, 數(shù)組元素里面最重要的部分就是一個個動作封裝函數(shù)的地址。

函數(shù)地址在單片機(jī)看來無非就是一段二進(jìn)制數(shù)據(jù), 和內(nèi)存中其它的二進(jìn)制數(shù)據(jù)沒什么兩樣,不管程序往單片機(jī) PC 寄存器里塞什么值,單片機(jī)都沒意見。假設(shè)程序由于某種意外而改動了存儲狀態(tài)機(jī)當(dāng)前狀態(tài)的變量,使變量值變成了一個非法狀態(tài)。

再發(fā)生事件時, 程序就會用這個非法的狀態(tài)值在驅(qū)動表格中尋址, 這時候就會發(fā)生內(nèi)存泄露,程序拿泄露內(nèi)存中的未知數(shù)據(jù)當(dāng)函數(shù)地址跳轉(zhuǎn),不跑飛才怪!

為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生, 壓縮狀態(tài)機(jī)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體中又添加了成員 u8StatChk 。u8StatChk中存儲的是壓縮狀態(tài)機(jī)節(jié)點(diǎn)在一維驅(qū)動表格的位置, 例如某節(jié)點(diǎn)是表格中的第 7 個元素, 那么這個節(jié)點(diǎn)的成員 u8StatChk 值就是 6。

看一下程序清單 List7 中的框架代碼示例, 程序在引用函數(shù)指針 fpAction 之前, 先檢查當(dāng)前狀態(tài)和當(dāng)前節(jié)點(diǎn)成員 u8CurStat 的值是否一致,一致則認(rèn)為狀態(tài)合法,事件正常響應(yīng),如果不一致,則認(rèn)為當(dāng)前狀態(tài)非法,轉(zhuǎn)至意外處理,最大限度保證程序運(yùn)行的安全。

當(dāng)然,如果泄露內(nèi)存中的數(shù)據(jù)恰好和 u8CurStat 一致,那么這種方法真的就回天乏力了。

還有一個方法也可以防止?fàn)顟B(tài)機(jī)跑飛,如果狀態(tài)變量是枚舉,那么框架代碼就可以獲知狀態(tài)值的最大值, 在調(diào)用動作封裝函數(shù)之前判斷一下當(dāng)前狀態(tài)值是否在合法的范圍之內(nèi), 同樣能保證狀態(tài)機(jī)的安全運(yùn)行。

壓縮表格驅(qū)動法中動作封裝函數(shù)的定義形式我們已經(jīng)知道了,函數(shù)里面到底是什么樣子的呢?程序清單 List8 是一個標(biāo)準(zhǔn)的示例。

「程序清單List8:」

INT8U action_S0(void* pEvnt)
{
 INT8U u8NxtStat = 0;
 INT8U u8EvntTyp = get_evnt_typ(pEvnt);
 switch(u8EvntTyp )
 {
  case E1:
   action_S0_E1(); /*事件 E1 的動作響應(yīng)*/
   u8NxtStat = new state value; /*狀態(tài)遷移,不遷移也必須有本行*/
   break;
   ......
  case Em:
   action_S0_Em(); /*事件 Em 的動作響應(yīng)*/
   u8NxtStat = new state value; /*狀態(tài)遷移,不遷移也必須有本行*/
   break;
  default:
   ; /*不相關(guān)事件處理*/
   break;
 }
 return u8NxtStat ; /*返回新狀態(tài)*/
}

從程序清單 List8 可以看出, 動作封裝函數(shù)其實(shí)就是事件 switch—case 的具體實(shí)現(xiàn)。函數(shù)根據(jù)形參 pEvnt 獲知事件類型, 并根據(jù)事件類型選擇動作響應(yīng), 確定狀態(tài)機(jī)遷移狀態(tài), 最后將新的狀態(tài)作為執(zhí)行結(jié)果返回給框架代碼。

有了這樣的動作封裝函數(shù), Extended State Machine 的應(yīng)用就可以完全不受限制了!到此,有關(guān)壓縮表格驅(qū)動法的介紹就結(jié)束了。

個人認(rèn)為壓縮表格驅(qū)動法是相當(dāng)優(yōu)秀的,它既有表格驅(qū)動法的簡潔、高效、標(biāo)準(zhǔn),又有 switch—case 法的直白、靈活、多變,相互取長補(bǔ)短,相得益彰。

函數(shù)指針法

上面說過,用 C 語言實(shí)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)主要有 3 種方法(switch—case 法、表格驅(qū)動法、函數(shù)指針法), 其中函數(shù)指針法是最難理解的, 它的實(shí)質(zhì)就是把動作封裝函數(shù)的函數(shù)地址作為狀態(tài)來看待。不過,有了之前壓縮表格驅(qū)動法的鋪墊,函數(shù)指針法就變得好理解了,因?yàn)閮烧弑举|(zhì)上是相同的。

壓縮表格驅(qū)動法的實(shí)質(zhì)就是一個整數(shù)值(狀態(tài)機(jī)的一個狀態(tài))到一個函數(shù)地址(動作封裝函數(shù))的一對一映射, 壓縮表格驅(qū)動法的驅(qū)動表格就是全部映射關(guān)系的直接載體。在驅(qū)動表格中通過狀態(tài)值就能找到函數(shù)地址,通過函數(shù)地址同樣能反向找到狀態(tài)值。

我們用一個全局的整型變量來記錄狀態(tài)值,然后再查驅(qū)動表格找函數(shù)地址,那干脆直接用一個全局的函數(shù)指針來記錄狀態(tài)得了,還費(fèi)那勞什子勁干嗎?!這就是函數(shù)指針法的前世今生。

用函數(shù)指針法寫出來的動作封裝函數(shù)和程序清單 List8 的示例函數(shù)是很相近的, 只不過函數(shù)的返回值不再是整型的狀態(tài)值, 而是下一個動作封裝函數(shù)的函數(shù)地址, 函數(shù)返回后, 框架代碼再把這個函數(shù)地址存儲到全局函數(shù)指針變量中。

相比壓縮表格驅(qū)動法,在函數(shù)指針法中狀態(tài)機(jī)的安全運(yùn)行是個大問題,我們很難找出一種機(jī)制來檢查全局函數(shù)指針變量中的函數(shù)地址是不是合法值。如果放任不管, 一旦函數(shù)指針變量中的數(shù)據(jù)被篡改,程序跑飛幾乎就不可避免了。

總結(jié)

有關(guān)狀態(tài)機(jī)的東西說了那么多,相信大家都已經(jīng)感受到了這種工具的優(yōu)越性,狀態(tài)機(jī)真的是太好用了!其實(shí)我們至始至終講的都是有限狀態(tài)機(jī)(Finite State Machine 現(xiàn)在知道為什么前面的代碼中老是有 fsm 這個縮寫了吧!), 還有一種比有限狀態(tài)機(jī)更 NB 更復(fù)雜的狀態(tài)機(jī), 那就是層次狀態(tài)機(jī)(Hierarchical State Machine 一般簡寫為 HSM)。

通俗的說,系統(tǒng)中只存在一個狀態(tài)機(jī)的叫做有限狀態(tài)機(jī),同時存在多個狀態(tài)機(jī)的叫做層次狀態(tài)機(jī)(其實(shí)這樣解釋層次狀態(tài)機(jī)有些不嚴(yán)謹(jǐn), 并行狀態(tài)機(jī)也有多個狀態(tài)機(jī), 但層次狀態(tài)機(jī)各個狀態(tài)機(jī)之間是上下級關(guān)系,而并行狀態(tài)機(jī)各個狀態(tài)機(jī)之間是平級關(guān)系)。

層次狀態(tài)機(jī)是一種父狀態(tài)機(jī)包含子狀態(tài)機(jī)的多狀態(tài)機(jī)結(jié)構(gòu),里面包含了許多與面向?qū)ο笙嗨频乃枷耄?所以它的功能也要比有限狀態(tài)機(jī)更加強(qiáng)大, 當(dāng)一個問題用有限狀態(tài)機(jī)解決起來有些吃力的時候, 就需要層次狀態(tài)機(jī)出馬了。

層次狀態(tài)機(jī)理論我理解得也不透徹, 就不在這里班門弄斧了,大家可以找一些有關(guān)狀態(tài)機(jī)理論的專業(yè)書籍來讀一讀。要掌握狀態(tài)機(jī)編程,理解狀態(tài)機(jī)(主要指有限狀態(tài)機(jī))只是第一步,也是最簡單的一步,更重要的技能是能用狀態(tài)機(jī)這個工具去分析解剖實(shí)際問題:劃分狀態(tài)、 提取事件、 確定轉(zhuǎn)換關(guān)系、規(guī)定動作等等,形成一張完整的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖,最后還要對轉(zhuǎn)換圖進(jìn)行優(yōu)化,達(dá)到最佳。

把實(shí)際問題變成了狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖, 工作的一大半就算完成了, 這個是具有架構(gòu)師氣質(zhì)的任務(wù),剩下的問題就是按照狀態(tài)圖編程寫代碼了,這個是具有代碼工特色的工作。

來源:網(wǎng)絡(luò)
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請聯(lián)系小編進(jìn)行處理


審核編輯 黃宇

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
  • 狀態(tài)機(jī)
    +關(guān)注

    關(guān)注

    2

    文章

    492

    瀏覽量

    27648
收藏 人收藏

    評論

    相關(guān)推薦

    Simulink中的狀態(tài)機(jī)建模方法 Simulink數(shù)據(jù)可視化與分析功能

    1. Simulink中的狀態(tài)機(jī)建模方法 1.1 理解狀態(tài)機(jī)的基本概念 在開始建模之前,了解狀態(tài)機(jī)的基本概念是必要的。狀態(tài)機(jī)由以下幾個部分組
    的頭像 發(fā)表于 12-12 09:27 ?831次閱讀

    mosfet的三種工作狀態(tài)及工作條件是什么

    的工作狀態(tài)及工作條件對于理解和設(shè)計(jì)相關(guān)電路至關(guān)重要。以下是MOSFET的三種主要工作狀態(tài)及其工作條件的介紹。 一、MOSFET的三種工作狀態(tài)
    的頭像 發(fā)表于 10-06 16:51 ?2729次閱讀

    單片機(jī)三種總線結(jié)構(gòu)

    單片機(jī)三種總線結(jié)構(gòu)包括地址總線(Address Bus, AB)、數(shù)據(jù)總線(Data Bus, DB)和控制總線(Control Bus, CB)。這三種總線在單片機(jī)內(nèi)部及與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸
    的頭像 發(fā)表于 09-10 11:32 ?3699次閱讀

    NPN型晶體管三種狀態(tài)判斷方法

    NPN型晶體管作為電子學(xué)中的基礎(chǔ)元件,具有放大、開關(guān)等多種功能。其工作狀態(tài)根據(jù)基極、發(fā)射極和集電極之間的電壓和電流關(guān)系可分為截止狀態(tài)、放大狀態(tài)和飽和狀態(tài)。以下是對NPN型晶體管
    的頭像 發(fā)表于 08-13 17:33 ?2946次閱讀

    觸發(fā)器和狀態(tài)機(jī)的關(guān)系是什么

    觸發(fā)器和狀態(tài)機(jī)在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中有著緊密的關(guān)系,它們共同構(gòu)成了時序邏輯電路的基礎(chǔ),用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、處理和傳輸。
    的頭像 發(fā)表于 08-12 11:24 ?546次閱讀

    如何在FPGA中實(shí)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)

    在FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)中實(shí)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)是一常見的做法,用于控制復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)行為。狀態(tài)機(jī)能夠根據(jù)當(dāng)前的輸入和系統(tǒng)狀態(tài),決定下一步的動作和新的
    的頭像 發(fā)表于 07-18 15:57 ?729次閱讀

    態(tài)緩沖器的三種狀態(tài)分別是什么

    態(tài)緩沖器之所以得名,是因?yàn)樗邆?b class='flag-5'>三種不同的工作狀態(tài):正常邏輯狀態(tài)輸出、高阻狀態(tài)和使能狀態(tài)。這
    的頭像 發(fā)表于 06-27 16:01 ?1486次閱讀

    玩轉(zhuǎn)Spring狀態(tài)機(jī)

    說起Spring狀態(tài)機(jī),大家很容易聯(lián)想到這個狀態(tài)機(jī)和設(shè)計(jì)模式中狀態(tài)模式的區(qū)別是啥呢?沒錯,Spring狀態(tài)機(jī)就是狀態(tài)模式的一
    的頭像 發(fā)表于 06-25 14:21 ?1030次閱讀
    玩轉(zhuǎn)Spring<b class='flag-5'>狀態(tài)機(jī)</b>

    關(guān)于SMU狀態(tài)機(jī)的問題求解

    我有一些關(guān)于 SMU 狀態(tài)機(jī)的問題。 假設(shè)由于某種原因,SMU 已進(jìn)入故障狀態(tài)。 手冊指出,要返回運(yùn)行狀態(tài)并將 FSP 恢復(fù)到無故障狀態(tài),應(yīng)調(diào)用IfxSmu_releaseFSP()。
    發(fā)表于 05-29 08:18

    晶體管的三種工作狀態(tài)

    晶體管作為現(xiàn)代電子技術(shù)的基石,其工作狀態(tài)直接影響電子設(shè)備的性能和功能。晶體管通常具備三種基本的工作狀態(tài):截止狀態(tài)、放大狀態(tài)和飽和
    的頭像 發(fā)表于 05-28 14:53 ?1711次閱讀

    極管的三種工作狀態(tài)是什么

    極管是一由兩個PN結(jié)構(gòu)成的半導(dǎo)體器件。根據(jù)其基極、集電極和發(fā)射極的摻雜類型不同,可以分為NPN型和PNP型兩。在電子電路中,極管可以控制電流的大小,并有
    的頭像 發(fā)表于 05-02 16:24 ?6033次閱讀
    <b class='flag-5'>三</b>極管的<b class='flag-5'>三種</b>工作<b class='flag-5'>狀態(tài)</b>是什么

    在Verilog中實(shí)現(xiàn)Moore型和Mealy型狀態(tài)機(jī)的方法簡析

    編寫能夠被綜合工具識別的狀態(tài)機(jī),首先需要理解狀態(tài)機(jī)的基本概念和分類。狀態(tài)機(jī)(FSM)是表示有限個狀態(tài)以及在這些狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的邏輯結(jié)構(gòu)。
    的頭像 發(fā)表于 05-01 11:38 ?1800次閱讀

    如何采用“狀態(tài)機(jī)”解析UART數(shù)據(jù)幀

    如果一個系統(tǒng)接收上述“不定長度”的協(xié)議幀,將會有一個挑戰(zhàn)--如何高效接收與解析。 為簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì),我們強(qiáng)烈建議您采用“狀態(tài)機(jī)”來解析UART數(shù)據(jù)幀。
    的頭像 發(fā)表于 03-25 14:29 ?792次閱讀
    如何采用“<b class='flag-5'>狀態(tài)機(jī)</b>”解析UART數(shù)據(jù)幀

    什么是有限狀態(tài)機(jī)?如何解決傳統(tǒng)有限狀態(tài)機(jī)狀態(tài)爆炸」問題?

    有限狀態(tài)機(jī)(Finite State Machine,簡稱FSM)是一用來進(jìn)行對象行為建模的工具,其作用主要是描述對象在它的生命周期內(nèi)所經(jīng)歷的狀態(tài)序列以及如何響應(yīng)來自外界的各種事件。
    的頭像 發(fā)表于 02-17 16:09 ?6364次閱讀
    什么是有限<b class='flag-5'>狀態(tài)機(jī)</b>?如何解決傳統(tǒng)有限<b class='flag-5'>狀態(tài)機(jī)</b>「<b class='flag-5'>狀態(tài)</b>爆炸」問題?

    Verilog狀態(tài)機(jī)+設(shè)計(jì)實(shí)例

    在verilog中狀態(tài)機(jī)的一很常用的邏輯結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)和理解狀態(tài)機(jī)的運(yùn)行規(guī)律能夠幫助我們更好地書寫代碼,同時作為一思想方法,在別的代碼設(shè)計(jì)中也會有所幫助。 一、簡介 在使用過程中我們常
    的頭像 發(fā)表于 02-12 19:07 ?4342次閱讀
    Verilog<b class='flag-5'>狀態(tài)機(jī)</b>+設(shè)計(jì)實(shí)例
    狮威百家乐官网娱乐平台| 百家乐官网现金游戏注册送彩金| 玩百家乐出千方法| 钱隆百家乐官网智能| 金百家乐官网博彩公司| 澳门顶级赌场网址| 钱隆百家乐破解版| 罗盘24山度数| 百家乐官网国际娱乐平台| 百家乐官网游戏机说明书| 澳门赌场图片| 中华德州扑克协会| 百家乐稳赢秘笈| 百家乐最长的闲| 金界百家乐官网的玩法技巧和规则 | 手机百家乐官网的玩法技巧和规则 | 百家乐官网赌场赌场平台| 游戏厅百家乐官网技巧| 新营市| 凯时娱乐城官网| 大发888网页版体育| 悍马百家乐的玩法技巧和规则| 真人百家乐信誉| 明珠百家乐官网的玩法技巧和规则 | 百家乐有没有绝| 马尼拉百家乐官网的玩法技巧和规则| 百家乐官网网络投注| 真钱赌博网站| 大发扑克| 棋牌游戏下载| 大发888娱乐游戏博彩| 北京太阳城小区| 百家乐桌子定制| 百家乐翻天qvod粤语| 百家乐娱乐城彩金| 免费百家乐官网缩水| 太阳神百家乐官网的玩法技巧和规则 | 平凉市| 皇朝娱乐城| 巍山| 足球赌网|