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有限狀態(tài)機概念

有限狀態(tài)機是一種概念思想，把復(fù)雜的控制邏輯分解成有限個穩(wěn)定狀態(tài)，組成閉環(huán)系統(tǒng)，通過事件觸發(fā)，讓狀態(tài)機按設(shè)定的順序處理事務(wù)。單片機C語言的狀態(tài)機編程，是利用條件選擇語句(switch、case或者if、else)切換狀態(tài)，通過改變狀態(tài)機狀態(tài)，讓程序按設(shè)定的順序執(zhí)行。

有限狀態(tài)機由有限的狀態(tài)和相互之間的轉(zhuǎn)移構(gòu)成，在任何時候只能處于給定數(shù)目的狀態(tài)中的一個。當(dāng)接收到一個輸入事件時，狀態(tài)機產(chǎn)生一個輸出，同時也可能伴隨著狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。狀態(tài)機的原理如下：在當(dāng)前狀態(tài)下，發(fā)生某個事件后轉(zhuǎn)移到下一個狀態(tài)，然后決定執(zhí)行的功能動作。可參考如下示意圖：

應(yīng)用舉例

要想使用狀態(tài)機思想進行編程，需要將任務(wù)分解成有限個穩(wěn)定狀態(tài)。

這里以常見的按鍵動作進行舉例說明：

上圖為按鍵典型的動作圖，可以分解為四個狀態(tài)，分別為：

狀態(tài)1 = 按鍵彈起、

狀態(tài)2 = 前沿抖動、

狀態(tài)3 = 按鍵按下、

狀態(tài)4 = 后沿抖動。

有限狀態(tài)機的C代碼實現(xiàn)如下：

if?(定時器?>=?10ms)?//10ms是典型消抖時間 {switch?(按鍵狀態(tài)){case?按鍵彈起狀態(tài)：if?(IO讀取為低電平)?按鍵狀態(tài)=前沿抖動;?break;case?前沿抖動狀態(tài)：if?(IO讀取為低電平)?按鍵狀態(tài)=按鍵按下;?break;case?按鍵按下狀態(tài)：if?(IO讀取為高電平)?按鍵狀態(tài)=后沿抖動;?break;case?后沿抖動狀態(tài)：if?(IO讀取為高電平)?按鍵狀態(tài)=按鍵彈起;?break; default：按鍵狀態(tài)=按鍵彈起;} }

狀態(tài)機編程建議

巧妙的使用結(jié)構(gòu)體和枚舉一方面可以便于擴展和維護狀態(tài)機的狀態(tài)和事件，另一方面可提高程序的可讀性。假設(shè)有3種狀態(tài)（狀態(tài)數(shù)可以隨意增加），狀態(tài)枚舉如下：

typedef?enum?{state_1=1,state_2,state_3 }State;

假設(shè)有5個事件（也可以隨意增加），事件枚舉如下：

typedef?enum{event_1=1,event_2,event_3,event_4,event_5 }Event;

定義一個結(jié)構(gòu)體描述如下：

typedef?struct?{State?curState;??????//當(dāng)前狀態(tài)Event?eventId;??????//事件State?nextState;???//下一個狀態(tài)Action?action;?????//動作功能 }StateEvent;

根據(jù)具體的應(yīng)用場景調(diào)整State和Event，并賦予相應(yīng)的動作功能，整體的基本流程如下：當(dāng)前狀態(tài)->有事件觸發(fā)->跳到下一個狀態(tài)->具體的動作功能

總結(jié)

狀態(tài)機應(yīng)用很廣泛，也可以鍛煉邏輯思維，LoRa消息推送也常采用狀態(tài)機的思想， 實際上狀態(tài)機涉及的知識點很多，本篇文章只是簡要的介紹了下單片機C語言的狀態(tài)機編程思想，在日后的開發(fā)設(shè)計中，需要不斷的總結(jié)經(jīng)驗并靈活應(yīng)用。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C语言状态机编程思想的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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