Stateflow是MathWorks公司推出的一款集成于MATLAB环境的有限状态机(Finite State Machine, FSM)和有限状态自动机(Finite State Automation, FSA)的设计和模拟工具。Stateflow主要用于设计和建模基于事件驱动的嵌入式系统,这些系统广泛应用于汽车、航空、通信等领域。使用Stateflow,工程师可以可视化地进行状态机设计,并且可以与Simulink、MATLAB和Simulink Coder等工具进行交互。
Stateflow的状态机可以是确定性的也可以是非确定性的,支持嵌套状态和并发状态的概念。并行状态(Parallel States)就是并发状态的一个例子,在Stateflow中以虚线长方形表示,并且可以同时激活。但是要注意,并行状态中的子状态并不是同时执行的,它们的执行顺序取决于状态机的配置。
本教程主要介绍了Stateflow的基础使用方法,包括如何在MATLAB环境中创建和配置状态机。通过打开界面,加入PowerOn和PowerOff状态,逐步学习了如何在Stage2States文件中操作Stateflow。具体步骤包括打开Stateflow编辑器,添加状态并命名,以及如何通过拖动鼠标来调整状态的位置。教程进一步指出了状态机中各个状态之间的关系,包括子状态(Substate)和父状态之间的关系。
接着,教程详细讲解了如何添加和配置并行状态。并行状态允许同时激活多个状态,但是它们的执行顺序可以由用户自行指定。这一点非常重要,因为合理配置执行顺序对于状态机能否正确反映系统逻辑至关重要。教程通过设置执行顺序的示例,演示了如何通过用户界面来指定FAN1、FAN2以及SpeedValue状态的运行顺序,以满足系统的设计要求。
教程强调了Stateflow状态机的两个运行顺序设置方法:隐式顺序和显式顺序。隐式顺序是按照状态在图形界面中的上下位置来决定的,而显式顺序则由用户根据具体需求进行设置。显式设置运行顺序是通过图表属性来配置的,包括打开Stateflow编辑器,选择图表属性,然后指定每个并行状态的执行顺序。通过本教程的学习,可以掌握Stateflow在设计复杂事件驱动系统时的使用方法和策略。
由于教程内容的限制,对于Stateflow的更高级应用,例如如何使用Stateflow来处理复杂的逻辑决策、如何与Simulink进行模型集成以及如何生成可执行代码等,本教程未进行介绍。对于希望深入了解Stateflow的用户,建议进一步学习MathWorks官方提供的文档,参考更多实际案例,或者参与相关的在线课程和研讨会。掌握Stateflow将为设计可靠的嵌入式系统提供强有力的支持。