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做工業(yè)控制的時候，很多開發(fā)者喜歡一步一步來，第一步做什么，接著做什么，發(fā)生了某個事件執(zhí)行某個動作處理，這是最簡單也是最符合人的一般思維的方式，簡單的控制系統(tǒng)這么做無疑是非常輕松的，可是一旦工業(yè)控制系統(tǒng)變得復(fù)雜了的話，一般的流程控制或者順序控制將會十分困難，一是開發(fā)者面對復(fù)雜的系統(tǒng)很難在短時間內(nèi)把各種關(guān)系捋順，而且這樣做成的系統(tǒng)一旦后期想有一點點的改動都會付出很大的工作量來修改。那么，狀態(tài)機控制就是解決復(fù)雜控制問題的很好的一種方法。 有限狀態(tài)機（Finite-statemachine, FSM），又稱為有限狀態(tài)自動機，簡稱狀態(tài)機，是一個數(shù)學(xué)模型。是一個抽象機器，在任何時候都可以處于有限數(shù)量的狀態(tài)之一。響應(yīng)某些外部輸入，F(xiàn)SM可以從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個狀態(tài);從一種狀態(tài)到另一種狀態(tài)的變化稱為過渡。有限狀態(tài)機是非順序的，沒有事先的設(shè)定，跳轉(zhuǎn)到哪個狀態(tài)由事件決定。
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2019-10-12 21:57 上傳
狀態(tài)機有幾個要素：狀態(tài)，條件，動作和下個狀態(tài)，在某個狀態(tài)時在某種條件（事件）下才會執(zhí)行某個動作跳轉(zhuǎn)到下一個狀態(tài)，其中動作不是必需的。如圖 1為一個3元有限狀態(tài)機的模型，它有著3個狀態(tài)，觸發(fā)狀態(tài)切換的事件最多有23=6個。當機器處于狀態(tài)1時，只有發(fā)生了事件1才會切換到狀態(tài)2，同樣，在狀態(tài)2時只有發(fā)生了事件2才會切換到狀態(tài)1，其余的狀態(tài)切換流程以此類推。在某一個狀態(tài)，你可以根據(jù)需求定義機器的參數(shù)，例如溫度達到多少、流量是多少等，在狀態(tài)機內(nèi)部再根據(jù)控制算法執(zhí)行相應(yīng)的動作調(diào)整機器的參數(shù)。 要使用狀態(tài)機的方法，我們將要處理的對象劃分為一個一個的狀態(tài)，某一時刻機器只能處于一個特定的狀態(tài)下，在這個狀態(tài)下根據(jù)輸入條件的變化來決定跳轉(zhuǎn)到哪個狀態(tài)，執(zhí)行對應(yīng)的動作，跳轉(zhuǎn)和狀態(tài)是唯一的。這樣的狀態(tài)機控制法讓開發(fā)工作不再是復(fù)雜的流程控制，思路也會更加清晰一點，工作也就簡單了。 最近在做工控、電路板、單片機、儀器、軟件開發(fā)定制項目（業(yè)務(wù)Q：2531-2637-26）的時候，用到一個串口觸摸屏作為人機交互接口，在這個屏上會做很多界面來用于參數(shù)的設(shè)置和顯示。這時，我就把每個界面當作狀態(tài)機的一個狀態(tài)來處理，每個界面上的觸摸按鍵反饋的信號就是狀態(tài)機的事件，一旦接收到相應(yīng)的觸摸按鍵的信號（事件），屏的界面就會根據(jù)跳轉(zhuǎn)邏輯發(fā)生跳轉(zhuǎn)并根據(jù)指令控制執(zhí)行器執(zhí)行相應(yīng)的動作。由于是串口觸摸屏并用單片機作為的處理器，每個界面（狀態(tài)）的顯示、動作的執(zhí)行等功能我編寫成一個一個的子函數(shù)，并在主函數(shù)中的while（1）循環(huán)中根據(jù)狀態(tài)號來調(diào)用，對于觸摸按鍵信號的接收和狀態(tài)號的切換跳轉(zhuǎn)等簡短的指令我在串口中斷函數(shù)中處理，這樣做的好處是讓程序結(jié)構(gòu)清晰，又節(jié)省了中斷程序的執(zhí)行時間避免中斷丟失。
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