状态机思路在单片机程序设计中的应用状态机的概念状态机是软件.doc资源-CSDN文库

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状态机思路在单片机程序设计中的应用

状态机的概念

　　状态机是软件编程中的一个重要概念。比这个概念更重要的是对它的灵活应用。在一个思路清晰而且

高效的程序中，必然有状态机的身影浮现。

　　比方说一个按键命令解析程序，就可以被看做状态机：本来在 A 状态下，触发一个按键后切换到了 B

状态；再触发另一个键后切换到 C 状态，或者返回到 A 状态。这就是最简单的按键状态机例子。实际的按

键解析程序会比这更复杂些，但这不影响我们对状态机的认识。

　　进一步看，击键动作本身也可以看做一个状态机。一个细小的击键动作包含了：释放、抖动、闭合、

抖动和重新释放等状态。

　　同样，一个串行通信的时序〔不管它是遵循何种协议，标准串口也好、 I2C 也好；也不管它是有线的、

还是红外的、无线的〕也都可以看做由一系列有限的状态构成。

　　显示扫描程序也是状态机；通信命令解析程序也是状态机；甚至连继电器的吸合/释放控制、发光管

〔LED〕的亮/灭控制又何尝不是个状态机。

　　当我们打开思路，把状态机作为一种思想导入到程序中去时，就会找到解决问题的一条有效的捷径。

有时候用状态机的思维去思考程序该干什么，比用控制流程的思维去思考，可能会更有效。这样一来状态

机便有了更实际的功用。

程序其实就是状态机

　　也许你还不理解上面这句话。请想想看，电脑的大厦不就是建立在“ 0”和“1”两个基本状态的地基之上

么？

状态机的要素

　　状态机可归纳为 4 个要素，即现态、条件、动作、次态。这样的归纳，主要是出于对状态机的内在因

果关系的考虑。“现态”和“条件”是因，“动作”和“次态”是果。详解如下：

　　①现态：是指当前所处的状态。

　　②条件：又称为“事件”。当一个条件被满足，将会触发一个动作，或者执行一次状态的迁移。

　　③动作：条件满足后执行的动作。动作执行完毕后，可以迁移到新的状态，也可以仍旧保持原状态。

动作不是必需的，当条件满足后，也可以不执行任何动作，直接迁移到新状态。

　　④次态：条件满足后要迁往的新状态。“次态”是相对于“现态”而言的，“次态”一旦被激活，就转变成新

的“现态”了。

　　如果我们进一步归纳，把“现态”和“次态”统一起来，而把“动作”忽略〔降格处理〕，则只剩下两个最关

键的要素，即：状态、迁移条件。

　　状态机的表示方法有许多种，我们可以用文字、图形或表格的形式来表示一个状态机。

　　纯粹用文字描述是很低效的，所以就不介绍了。接下来先介绍图形的方式。

状态迁移图〔STD〕

　　状态迁移图〔STD〕，是一种描述系统的状态、以及相互转化关系的图形方式。状态迁移图的画法有

许多种，不过一般都大同小异。我们结合一个例子来说明一下它的画法，如图 1 所示。

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