培训三_状态机

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状态机、状态模式

状态机、状态模式

状态机、状态模式什么是状态机?有限状态机,英⽂翻译是 Finite State Machine,缩写为 FSM,简称为状态机。

状态机有 3 个组成部分:状态(State)、事件(Event)、动作(Action)。

其中,事件也称为转移条件(Transition Condition)。

事件触发状态的转移及动作的执⾏。

不过,动作不是必须的,也可能只转移状态,不执⾏任何动作。

实现状态机的⽅法有多种,⽐较常⽤的有分⽀逻辑法、查表法、状态模式。

我们以⼀个简单的 CD 播放器为例⼦。

这个例⼦⾥⾯只有状态、事件,不包含动作简单CD播放器的按键与按键的功能按键功能[Play/Pause]播放/暂停[Stop]停⽌状态迁移图:状态机实现⽅式⼀:分⽀逻辑法它的核⼼思想是根据状态迁移图,要么先确定状态、要么先确定事件,直译代码。

⽅法分析:对于简单状态机,该法是可以接受的。

但是,对于复杂的状态机,这种实现极易漏写或错写某个状态转移;代码中充斥⼤量if-else或switch-case 分⽀判断逻辑,可读性和可维护性差。

如下就是先确定事件,然后再在事件内根据状态进⾏状态转移。

1 typedef enum {2 ST_IDLE,3 ST_PLAY,4 ST_PAUSE5 } State;67 typedef enum {8 EV_PLAY_PAUSE,9 EV_STOP10 } Event;1112 State state;1314// 初始化15void initialize() {16 state = ST_IDLE;17 }1819// play or pause20void playOrPause() {21if (state == ST_IDLE) {22 state = ST_PLAY;23 } else if (state == ST_PLAY) {24 state = ST_PAUSE;25 } else if (state == ST_PAUSE) {26 state = ST_PLAY;27 }28 }2930// stop31void stop() {32if (state == ST_PLAY || state == ST_PAUSE) {33 state = ST_IDLE;34 }35 }3637// 事件响应38void onEvent(Event ev) {39switch (ev) {40case EV_PLAY_PAUSE:41 playOrPause();42break;43case EV_STOP:44 stop();45break;46default:47break;48 }49 }状态机实现⽅法⼆:查表法状态机除了⽤状态转移图表⽰外,还可以⽤⼆维表表⽰。

状态机(上)

状态机(上)

数字起航—状态机零基础电子设计系列课程主讲人:范秋华国家级电工电子实验教学中心(青岛大学)数字启航国家级电工电子实验教学中心4.5.1 状态机(上)⏹引子⏹状态机的概念⏹状态机的要素⏹状态转换图数字启航•引子国家级电工电子实验教学中心编程序,怎么编?画流程图?顺序流程:遵循事先设定的逻辑,从头到尾地执行事件驱动:程序由外部发生的事件来驱动的,程序实际流程是根据人的操作而变化的。

运行到什么地方,不是顺序的,也不是事先设定好的,完全取决于外部的实时操作,而外部的输入比如切水果游戏中有多个位置切,无法由应用程序或程序员来控制,根本不可能画出流程图。

事件驱动的应用程序需用状态机的概念实现。

什么是状态?什么是状态机?游戏的本质也是一个状态机,它接收来自游戏者的信息,改变自身状态,通过画面或声音把新的状态告诉游戏者,游戏者又根据这些画面输入新的信息,如此往复,就成了游戏。

状态就是参数,能够实现状态不断变化的东西叫做状态机。

状态机的本质就是程序。

国家级电工电子实验教学中心数字启航•状态机的概念编程控制接口器件,如液晶显示器、串行接口、显示器等,须要用状态机的概念才能实现。

国家级电工电子实验教学中心数字启航状态机编程快速简单,易于调试,性能高,与人类思维相似从而便于梳理,灵活且容易修改。

数字启航•状态机的基本要素国家级电工电子实验教学中心状态机的基本要素状态机的编程思想:可以在任何给定时间根据输入进行操作,使得系统从一个状态转换到另一个状态,或者是使一个输出或者一种行为发生,一个有限状态机在任何瞬间只能处于一种状态。

即可以用这样的语句表示当系统处于某状态(S1)时,如果发生了什么事情(E),就执行某功能(F1),然后系统变成新状态(S2)描述;如果没发生事情(E),就执行另外功能(F2),系统保持原状态(S1)描述.现态次态当前所处的状态条件又称为“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。

状态机FSM设计PPT课件

状态机FSM设计PPT课件
作用
状态机在软件设计、硬件设计、控制 系统等领域中广泛应用,用于实现复 杂的逻辑控制、错误处理、通信协议 等功能。
状态转换原理
状态转换条件
状态机从一个状态转换到另一个状态需要满足一定的条件,这些条 件可以是外部输入、内部状态或时间等。
状态转换过程
当满足状态转换条件时,状态机会从当前状态跳转到下一个状态, 同时执行相应的动作或操作。
3
使用子状态机
将复杂状态机拆分为多个子状态机,提高可管理 性。
提高代码可读性和可维护性
规范化命名
为状态和转换使用清晰、一致的命名规则。
添加注释
在关键部分添加注释,解释状态和转换的意 图。
模块化设计
将状态机实现为独立的模块,方便复用和测 试。
调试和测试方法分享
日志记录
在关键状态转换处添加日志记录,便于跟踪 和调试。
断点调试
使用断点调试工具,逐步执行状态机代码, 观察状态变化。
单元测试
编写针对状态机的单元测试,确保每个状态 和转换的正确性。
集成测试
将状态机与其他模块集成,进行整体测试, 验证系统功能的正确性。
06 总结与展望
本次课程回顾与总结
状态机基本概念
介绍了状态机的定义、组成要素、工 作原理等基本概念。
度,使程序更易于理解和扩展。
有限状态机在软件架构中的作用
有限状态机的定义
有限状态机(Finite State Machine,FSM)是一种具有有限个 状态的系统,它在外部事件的驱动下发生状态转移。
FSM在软件架构中的位置
在软件架构中,FSM可作为核心组件,用于控制系统的行为和流程。
FSM对软件架构的影响
使用Verilog或VHDL等硬件描述语言,可以方便地描述和实现状态机。通过定义状态、 输入、输出以及状态转移条件,可以构建出功能强大的状态机。

状态机的基本概念

状态机的基本概念

状态机的基本概念==========状态机,又称为有限状态机(Finite State Machine, FSM),是一种用来描述系统行为的数学模型。

它由一组状态组成,每个状态可以接收一组事件并转换到另一个状态。

状态机在计算机科学、电子工程、自动化等领域都有广泛的应用。

1. 状态定义-------状态是状态机的基本组成部分,代表系统的一个特定状态。

每个状态都有一个唯一的名称,并且可以有一个或多个子状态。

状态可以看作是系统在某一时刻的行为表现。

2. 事件触发-------事件是触发状态转移的条件。

当一个事件被触发时,状态机会从当前状态转换到下一个状态。

事件可以是外部的(例如用户输入、定时器溢出等)或内部的(例如系统内部变量的改变)。

3. 状态转移-------状态转移是状态机的主要行为。

当一个事件被触发时,状态机会从当前状态转换到下一个状态。

状态转移可以是有条件的,也可以是无条件的。

状态转移的定义包括源状态、目标状态和触发事件。

4. 状态条件-------状态条件是决定状态转移的条件。

它通常是一个布尔表达式,当满足条件时,状态机会从当前状态转换到下一个状态。

状态条件可以包含系统内部变量的值、外部输入等。

5. 动作执行-------动作是在状态转移过程中要执行的操作。

它可以是一个函数调用、修改内部变量、输出信息等。

动作是与源状态和目标状态相关联的,它会在状态转移时被执行。

6. 循环控制-------循环控制是指状态机在执行过程中如何处理重复事件。

循环控制机制可以用来实现定时器、计数器等功能。

循环控制可以在状态机内部设置一个计数器,当计数器达到设定值时,状态机会从当前状态转换到下一个状态。

状态机

状态机
பைடு நூலகம்
推荐的状态机描述方法 状态机描述时关键是要描述清楚前面提到的几个状态机的要素,即如何进行状态转 移;每个状态的输出是什么;状态转移是否和输入条件相关等。具体描述时方法各 种各样,有的设计者习惯将整个状态机写到 1 个 always 模块里面,在该模块中即 描述状态转移,又描述状态的输入和输出,这种写法一般被称为一段式 FSM 描述 方法;还有一种写法是将用 2 个always 模块,其中一个 always 模块采用同步时 序描述状态转移;另一个模块采用组合逻辑判断状态转移条件,描述状态转移规律, 这种写法被称为两段式 FSM 描述方法;还有一种写法是在两段式描述方法基础上 发展出来的,这种写法使用 3 个 always 模块,一个 always模块采用同步时序描 述状态转移;第二个采用组合逻辑判断状态转移条件,描述状态转移规律;第三个 always 模块使用同步时序电路描述每个状态的输出,这种写法称为三段式写法。
reg [3:0] NS,CS; parameter [3:0] //one hot with zero initial IDLE = 3’b0000, S1 = 3’b0001, S2 = 3’b0010, S3 = 3’b0100, ERROR = 3’b1000;
· always 在 FSM设计中有 3 种 always 的使用方法,第 1 种用法是根据主时钟沿, 完成同步时序的状态迁移。 例:某状态机从当前状态 CS 迁移到下一个状态 NS 可以如下表述: //sequential state transition always @ (posedge clk or negedge nrst) if (!nrst) CS <= IDLE; else CS <=NS; always 的第 2 种用法是根据信号敏感表,完成组合逻辑的输出。 always 的第 3 种用法是根据时钟沿,完成同步时序逻辑的输出。 · case/endcase case/endcase 是 FSM描述中最重要的语法关键字,这里我们要详细讨论一 下。case/endcase 的基本语法结构如下: case (case_expression)

教案-状态机

教案-状态机

7.5 有限状态机绝大部分复杂数字系统必须具备系统控制单元。

尽管实际应用中基于微处理器和可编程器件的软件化设计被广为利用,但是,如果系统对消耗的资源和系统运行的速度有较高要求时,软件实现是不能胜任的。

状态控制能够实现复杂的逻辑功能并可以通过硬件逻辑单元来完成物理实现。

有限状态机(Finite State Machine,FSM)是表示实现有限个离散状态及其状态之间的转移等行为动作的数学模型。

状态机主要包含状态及转移两方面的内容。

有限状态机特别适合描述那些发生有先后顺序或者有逻辑规律的事情,状态机的本质就是对具有逻辑顺序或时序规律事件的一种描述方法。

有限状态机及其设计技术是数字系统设计中的重要组成部分,是实现高效率、高可靠性逻辑控制的重要途径。

大部分数字系统都可以划分为控制单元和数据单元(存储单元)两个组成部分,通常,控制单元的主体是一个状态机,它接收外部信号以及数据单元产生的状态信息,产生控制信号序列。

状态机设计是时序逻辑电路设计的一个子集,因为在设计及测试过程中形成了独立的体系,特别是在数字系统设计的范畴中应用面很广。

小到一个简单的时序逻辑,大到复杂的微处理器,都适合用状态机方法进行描述。

由于状态机不仅仅是一种电路描述工具,它更是一种思想方法,而且状态机的HDL表达方式比较规范,有章可循,因此很多设计者习惯用状态机思想进行逻辑设计,对各种复杂设计均套用状态机的设计理念,从而提高设计的效率和稳定性。

7.5.1 状态和转移7.5.2 有限状态机设计的一般结构一个有限状态机的结构总是可以被分成:(1)状态译码:根据外部输入的控制信号及当前状态(current_state)确定下一状态(next_state)的取值。

采用组合逻辑判断状态转移条件,描述状态转移规律。

(2)状态寄存器:采用同步时序描述状态转移。

负责状态机运行和在时钟驱动下状态转换的过程:当时钟信号的有效边沿到达时,主控时序过程将代表次态的信号next_state 中的内容送入现态的信号current_state中,而信号next_state中的内容完全由其他过程根据实际情况来决定。

状态机的原理

状态机的原理

状态机的原理
状态机是一种数学模型,表示系统的状态和状态之间的转移关系。

其原理是利用有限状态自动机(Finite State Automata,FSA)或有
限状态转移机(Finite State Transducer,FST)来描述系统的行为
模式。

状态机由一组状态、一组输入和一组输出组成。

当输入进入系统时,状态机会对其进行处理并产生输出,同时将系统的状态更新为下
一个状态。

状态机可以分为两种类型:有限状态自动机和有限状态转
移机。

有限状态自动机(FSA)是一种状态机,其状态转移仅依赖于当
前状态和输入。

当输入进入系统时,FSA会将其映射到下一个状态,并输出一个符号。

FSA通常用于字符串匹配、词法分析、语法分析等领域。

有限状态转移机(FST)是另一种状态机,其状态转移是双向的,既可以根据输入转移状态,也可以根据状态转移输出。

FST通常用于自然语言处理和信息检索等领域。

通过使用状态机,我们可以清晰地描述系统的行为模式,并用状
态转移图的形式来表示。

状态机能够帮助我们理解和分析复杂系统的
行为,从而优化系统的设计和实现。

状态机分类

状态机分类

状态机分类
状态机是一种计算模型,它将计算过程看作状态的转换。

根据状态机的特性和实现方式的不同,我们可以将状态机分为以下几类:
1. 有限状态自动机(FSM)
有限状态自动机是最简单的状态机,它包含一组状态和一组转移条件。

在任何时候,状态机只能处于其中一个状态,而转移条件定义了从一个状态到另一个状态的转换。

有限状态自动机通常用于解决识别问题,例如正则表达式匹配。

2. 基于事件的状态机(EFSM)
基于事件的状态机扩展了有限状态自动机的转移条件,使其能够对事件做出响应。

事件可以是内部事件,例如超时或计数器溢出,也可以是外部事件,例如输入或输出。

基于事件的状态机通常用于实现协议或通信模型。

3. 层次状态机(HSM)
层次状态机是一种分层的状态机,它将状态和转移条件分组成层。

每一层都有自己的状态和转移条件,而底层状态机可以控制上层状态机的转换。

层次状态机通常用于处理复杂的控制流程,例如嵌入式系统或游戏引擎。

4. 反应式状态机(RSM)
反应式状态机是一种特殊的状态机,它可以对外部事件做出反应并改变其内部状态。

反应式状态机还可以将其状态和行为分成可
重用的模块,从而使状态机模型更加模块化和可扩展。

反应式状态机通常用于实现基于事件的系统和应用程序。

总之,状态机是一种强大的计算模型,可用于建模和实现各种计算问题。

通过了解不同类型的状态机,我们可以选择最适合特定问题的状态机实现方式。

状态机

状态机

D IN=1
D IN=0
Library ieee; Use ieee.std_logic_1164.all; Entity moore is Port(clock: in std_logic;--系统时钟 Reset: in std_logic;--复位信号 Din: in std_logic; Dout: out std_logic_vector(0 to 2) ); End moore; architecture a of moore is Type state_type is (s0, s1, s2, s3 ); Signal state :state_type; begin Change_state: Process(reset,clock) Begin If reset=’1’ then State<=s0; Elsif (clock’event and clock=‘1’) then Case state is
D IN= 1 ( D O U T= 101 ) S2
D IN= 1 ( D O U T= 011 )
D IN=0 ( D O U T= 100 )
• Mealy型:输出不仅取决 于状态还取决于输入
D IN=0 ( D O U T= 000 )
S0 D IN=0 ( D O U T= 111 ) D IN=1 ( D O U T= 110 ) S3 D IN=1 ( D O U T= 001 )
• Mealy型:输出不仅取决于状态还取决于输入
D IN=0 ( D O U T= 000 )
S0 D IN=0 ( D O U T= 111 ) D IN=1 ( D O U T= 110 ) S3 D IN=1 ( D O U T= 001 )

状态机相关知识点

状态机相关知识点

状态机相关知识点状态机是一种描述系统行为的数学模型,它由一组状态、一组转移和一组初始状态组成。

在计算机科学和工程领域,状态机被广泛应用于软件开发、自动控制系统、通信协议和其他领域。

本文将介绍状态机的相关知识点,包括状态、转移、初始状态和状态转换等内容。

**状态**状态是状态机中的基本元素,用来描述系统在某一时刻的情况。

一个状态机可以有多个状态,每个状态表示系统可能处于的一种情况。

状态可以是有限的,也可以是无限的。

在状态机中,状态通常用圆圈表示,圆圈中包含状态的名称或标识符。

**转移**转移描述了状态机在不同状态之间的变化过程。

当系统接收到某个输入或条件满足时,状态机会从当前状态转移到下一个状态。

转移通常由箭头表示,箭头上标注了触发转移的条件或输入。

转移可以是有向的,也可以是无向的。

有向转移表示状态之间的明确关系,而无向转移表示状态之间的模糊关系。

**初始状态**初始状态是状态机在开始运行时所处的状态。

在状态机中,只能有一个初始状态,它表示状态机的起始点。

当状态机启动时,会从初始状态开始执行,然后根据输入或条件进行状态转移。

初始状态通常用一个特殊的箭头表示,指向状态机的起始状态。

**状态转换**状态转换是状态机中最重要的部分,它描述了状态之间的变化规则。

状态转换由当前状态、输入和下一个状态组成。

当系统处于某个状态并接收到特定的输入时,状态机会根据定义的状态转换规则执行状态转移。

状态转换可以是确定性的,也可以是非确定性的。

确定性状态转换表示系统在特定条件下只有一种可能的状态转移,而非确定性状态转换表示系统在特定条件下可能有多种状态转移的选择。

状态机是一种强大的建模工具,可以帮助我们理解和描述系统的行为。

通过定义状态、转移、初始状态和状态转换,我们可以清晰地描述系统的各种情况和行为。

状态机在软件开发、自动控制、通信协议等领域都有广泛的应用,是一种非常有用的工具。

希望本文能帮助读者更好地理解和应用状态机的相关知识点。

状态机图(状态活动)汇总课件

状态机图(状态活动)汇总课件
do/启动发货 发货
已发货
收到货物[缺部分商品]
检查完[缺部分商品]
等待
收到货物[商品齐全]
取消
取消 取消
取消订单
状态图(订单处理3)
检查 do/检查商品
订单处理
收到货物[缺部分商品]
检查完[缺部分商品]
等待
检查完[商品齐全]
办理发货 do/启动发货
收到货物[商品齐全]
已发货
发货
取消 取消订单
状态图(航班预订1)
无预定
预定/已预订数+=预订数
部分预定
event 预 定 [ 预 订 数 < 空 位 数 ] event退 订 [ 退 定 数 < 已 预 订 数 ] /
取消航班
关闭
预定关闭
关闭 关闭
退订/已预订数-=退定数
预定完
预定[无空位]
状态图(航班预订3)
使用复合状态
预定中 退订[已预订人数==0]/已预订数=退定数
action)
Action 可执行的原子计算。 不可中断,其执行时间可忽略不计。
两种特殊动作:
进入动作 (entry action) 进入状态时执行的动作;Entry/ setMode(onTrack)
退出动作 (exit action)
退出状态时执行的动作;Exit /setMode(offTrack)
●例如:在烧水器的状态图中, turnOn 就是一种调用事 件,用来将开关置于“0n” 状态。
触发事件的四种类型
改变事件
● 某个指定属性值为真时,事件得到触发。 ●在对象生命周期内, 一直在计算改变事件中的属性值。
当属性值为真时,事件触发,计算停止 ●例如: when(temperature>100)/alerm()

三段式状态机标准写法

三段式状态机标准写法

三段式状态机标准写法一、概述状态机是一种用于描述系统在不同状态之间转换的模型,广泛应用于各种领域。

三段式状态机是一种简单易懂的状态机,通常由三个状态组成:初始状态、中间状态和最终状态。

这种状态机适用于描述一些简单、有序的系统行为。

二、标准写法1.定义状态机类型和状态名称首先,我们需要定义状态机类型和各个状态名称。

通常,我们将状态机类型命名为“StateMachine”,状态名称使用英文单词或短句表示。

2.描述初始状态在状态机的开头,我们需要描述系统的初始状态。

初始状态通常是系统空闲或无任务的状态。

在代码中,我们可以通过一个变量来记录当前状态机的状态。

3.描述中间状态和最终状态中间状态是系统从初始状态转换到最终状态的过渡状态。

在描述中间状态时,我们需要说明该状态的作用和转换条件。

最终状态是系统完成某个任务后的最终结果状态。

4.编写状态转换函数根据状态机的描述,我们需要编写相应的函数来实现状态转换。

函数名应该与状态转换条件相对应,参数包括当前状态、转换条件等。

在函数中,我们需要根据转换条件判断是否进行状态转换,并更新当前状态。

5.示例代码为了更好地理解三段式状态机的标准写法,我们提供一段示例代码。

代码实现了一个简单的三段式状态机,用于描述一个系统从空闲状态开始,执行一个任务(中间状态),然后进入结果状态(最终状态)。

三、示例代码及解析```pythonclassStateMachine:def__init__(self):self.state=InitialState#初始状态deftransition_to_task(self,condition):ifcondition:self.state=TaskState#进入中间状态else:self.state=ResultState#未满足条件,系统回到初始状态classInitialState(object):passclassTaskState(object):passclassResultState(object):pass#示例代码:一个简单的三段式状态机示例sm=StateMachine()sm.transition_to_task(True)#系统进入中间状态(执行任务)#在此处添加执行任务的代码...sm.transition_to_task(False)#系统回到初始状态(未满足条件)```解析:上述代码实现了一个简单的三段式状态机,其中`StateMachine`类表示整个系统,`InitialState`、`TaskState`和`ResultState`分别表示系统的初始状态、中间状态和最终状态。

状态机学习报告

状态机学习报告

状态机学习报告1.状态机概念状态机就是对具有逻辑顺序或时序规律的事件进行描述的一种方法,是由寄存器组和组合逻辑构成的硬件时序电路。

所有具有逻辑顺序和时序规律的事情都适合用状态机来描述。

状态机有三要素:状态(状态变量),在逻辑设计中,使用状态划分逻辑顺序时序规律。

输出,在某一个状态时特定发生的时间。

输入,状态机进入每个状态的条件。

2.状态机分类根据输出是否与输入条件有关,可以将状态机分为MOORE(摩尔)型和MEALY(米勒)两大类:A)摩尔型:状态机的输出仅依赖当前状态,与输入条件无关。

摩尔型状态机的描述方法:caseA: next_state <= BB: next_state <= C...endcaseB)米勒型:状态机的输出不仅依赖当前的状态,还与输入有关。

caseA: //不满足条件则停留在当前状态的跳转if(conditionA)next_state <= Belsenext_state <= AB: //两种不同次态的跳转if(conditionB)next_state <= Celsenext_state <= Dendcase另外,根据状态机数量是否有限,可将状态机分为FSM(有限状态机)和ISM(无限状态机)。

3.设计方法状态机的描述方式有:状态转移图、状态转移列表和HDL语言描述。

状态转移图经常在设计规划阶段定义逻辑功能时使用,也可以在分析已有源代码中的状态机时使用,这种图形化的描述方式有助于理解设计意图。

状态转移列表是用列表的方式描述状态机,是数字逻辑电路常用的设计方法之一,经常被用于状态化简,对于可编程逻辑设计而言,由于可用逻辑资源比较丰富,而且状态编码要考虑设计的稳定性、安全性等因素,所以并不经常使用状态转移列表优化状态。

使用HDL语言描述状态机应具有一定的灵活性,通过使用一些规范的描述方法,可以使HDL语言描述状态机更安全、更稳定、更高效、更易于维护。

状态机的概念

状态机的概念

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。

比如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,计算机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。

管理学原理 状态机

管理学原理 状态机

管理学原理状态机介绍在管理学中,状态机是一种重要的概念和工具,用于描述和分析组织中的各种状态和转换。

状态机广泛应用于管理学的各个领域,包括项目管理、团队管理、组织管理等,它可以帮助管理者理解和分析组织中的各种状态和变化,从而做出有效的决策和管理。

状态机的基本概念状态机由状态、事件和转换组成。

状态表示一个系统或组织中的某种状态,可以是一个具体的状态或抽象的状态;事件表示引起状态变化的原因或触发条件;转换表示从一个状态到另一个状态的转变。

状态的种类和特征状态可以分为原子状态和复合状态。

原子状态是不可分割的状态,不再发生转变;复合状态是由多个原子状态组成的,可以发生内部状态变化。

状态具有以下特征:1.状态的明确性:每个状态都应该有明确的定义和含义,方便管理者理解和使用。

2.状态的可观察性:状态应该是可以观察到的,管理者可以通过观察状态来了解组织的状况。

3.状态的可达性:状态之间应该存在可达性,即每个状态都可以通过一系列的转换到达其他状态。

事件的种类和特征事件可以分为内部事件和外部事件。

内部事件是由组织内部因素引起的事件,如某个部门的工作完成、某个员工的离职等;外部事件是由外部环境因素引起的事件,如市场的变化、竞争对手的行动等。

事件具有以下特征:1.事件的频率:事件发生的频率可以影响状态的变化速度和路径。

2.事件的影响力:事件对组织的影响力大小可以影响状态的转换和变化。

转换的种类和特征转换可以分为确定性转换和非确定性转换。

确定性转换是指转换的结果可以完全确定,不受随机性和不确定性的影响;非确定性转换是指转换的结果具有一定的随机性和不确定性。

转换具有以下特征:1.转换的条件:转换发生的条件可以是一个事件或一系列事件的组合。

2.转换的效果:转换的结果可以是一个新的状态或一系列新的状态。

3.转换的约束:转换可能会受到一些约束条件的限制。

状态机的应用状态机在管理学中有广泛的应用,以下是一些常见的应用领域:项目管理在项目管理中,状态机可以用来描述项目的不同阶段和状态,帮助管理者了解项目的进展和状态变化。

状态机 要素

状态机 要素

状态机要素
状态机是一种用于描述对象在不同状态下所能接受的事件及状态转移规则的图形化表示工具。

它包含以下要素:
1. 状态(State):表示对象所处的某种状态,一般用一个矩形表示。

每个状态代表一个具体的状态,比如开启、关闭、暂停、运行等。

2. 事件(Event):表示触发状态转移的事件,一般用一个箭头表示。

每个事件会导致对象从一个状态转移到另一个状态,比如启动、停止、暂停、恢复等。

3. 状态转移(Transition):表示从一个状态转移到另一个状态的过程,一般用箭头连接两个状态和事件的标签。

箭头的方向表示转移的方向,标签表示触发转移的事件。

4. 初始状态(Initial State):表示状态机开始运行时的初始状态,一般用一个空心箭头指向初始状态。

5. 终止状态(Final State):表示状态机结束时的终止状态,一般用一个圆形表示。

终止状态是状态转移的终点,一旦到达终止状态,状态机即停止运行。

6. 动作(Action):表示在状态转移过程中执行的动作,一般用在状态转移的箭头上方。

动作可包括输入输出、计算、调用函数等。

通过以上要素的组合和绘制,可以绘制出一个完整的状态机图,用来描述对象在不同状态下的行为和状态转移规则。

状态机图可以帮助开发人员清晰地了解和分析系统的状态变化流程,便于编写代码和进行系统设计。

状态机教程

状态机教程

状态机一般结构
输入集合 A 组合逻辑 后续状态 状 态 迁 移 状 态 记 忆 输 出 形 成
CLK 同步
输 出 集 合 X
时序逻辑
当前状态
状态迁移图
输入集合
(触发事件)
输出集合
(执行动作)
S
状态等待 状态位置
a1 , a2 , … , an x1 , x2 , … , xn
状态名称
转移方向
状态机实例 —— 自动门
加 锁
开 锁
通过 / 加锁 修改“加锁”状态的异常处 理
状态机实例
异常处理优化
初始状态
投币 / 开锁
Φ / 加锁 投币 / 谢谢
加 锁
开 锁
通过 / 加锁 修改“加锁”状态的异常处 理
状态机实例
一个更好的异常处理方案
可靠性 经济性 完美性 条件是充分的 条件是必要的 条件是充分和必要的 Φ / 加锁 投币 / 谢谢 初始状态
加 锁
开 锁
通过 / 加锁
状态机实例
异常处理
初始状态 Φ / 加锁 投币 / 开锁
通过 / 报警
投币 / 谢谢
加 锁
开 锁
通过 / 加锁
状态机实例
自动门的结构简图
通过传感器 开锁执行
投币传感器
控 制 器
加锁执行 “谢谢”
时钟 CLK
声光报警
状态机实例
异常处理优化
初始状态
投币 / 开锁
Φ / 加锁 通过 / 报警 投币 / 谢谢
◆ 按照实际需求,制定合理的诊断模式。
◆ 完成系统综合。 ◆ 系统评价,设计验证。
ห้องสมุดไป่ตู้
有一自动门,它可以被锁上,也可以开 锁。当门锁上时,某人可以在它的槽中塞进 一枚硬币。这样,门就会自动开锁,转变到 开锁的状态;人通过后,门就会自动锁上。

状态机原理

状态机原理

状态机原理
状态机是一种用于描述对象行为的模型,它由一组状态以及在不同状态之间转换的规则构成。

状态机可以用来描述对象的各种状态以及对象在不同状态下的行为。

状态机包含以下几个要素:
1. 状态(State):表示对象可能处于的各种状态,每个状态都有其特定的属性和行为。

2. 事件(Event):触发状态转换的行为或条件,可以是外部
事件、时间、用户输入等。

3. 转换(Transition):定义从一个状态到另一个状态的转换
规则,也可以包含特定的行为和条件。

4. 动作(Action):在状态转换过程中执行的操作或任务。

状态机的工作原理如下:
1. 对象根据当前状态和接收到的事件确定下一个状态。

2. 根据当前状态和事件,根据转换规则找到对应的转换路径。

3. 执行转换路径中的动作或任务。

4. 将对象的状态更新为新的状态。

5. 返回到第一步,等待下一个事件的到来。

状态机模型提供了一种清晰、可管理的方法来描述对象的行为,
并且可以轻松地扩展和修改。

它在软件开发中广泛应用于各种场景,包括状态管理、协议解析、业务流程设计等。

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主要内容:
NI LabVIEW
主讲人:陆俊成 时间: 2014.10.12
主要内容:
状态机的概念
状态机(State Machine)是一种程序设计模式,通 常包括一个嵌入循环的条件结构,允许循环依 据不同的条件每次执行不同的代码。
设计模式的概念
设计模式(Design pattern)是一套被反复使用、多 数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验 的总结。
提示:
设计要求: 让五个指示灯依次点亮,持续时间 均为1s(程序依次执行五种状态, 间隔时间为1s) 开始--状态1----状态2----状态3---结束
动手实现状态机
Shift Register
状态量: 数字量、字符串、枚举变量等
经典状态机
相比我们编写的状态机: 1、状态为工程上通用的 初始化、执行、空闲、停 止 2、状态中有对下一状态 的判断选择 3、增加错误处理
队列状态机
使用专门的队列操作函数替代数组操作,操作起来更加方便可靠。
事件驱动的队列状态机(常用)
加入事件结构,可提高用户界面响应的效率,避免了上述 状态机对用户界面上控件的“轮询”,减少资源占用。
小试牛刀
练习事件驱动的队列状态机,熟悉队列操作函数 的用法(待修改)
要求: 1、使用队列实现状态机 2、数据结构采用枚举变量与变体相结合的簇结构 3、依次执行状态: 初始化——发送数据——显示数据——结束
队列
队列状态机
消息状态机
消息状态机
Last In
First Out
类似堆栈,有着后进先出(LIFO)的特点。可以将 所需执行的状态一次性压入堆栈,并且可以保 证状态依次执行不丢失数据。
队列的概念
对日常生活中排队现象的抽象,通常是一种先入 先出的数据结构,可用于同步控制。
函数选板——同步——队列操作
为什么需要设计模式?
使用设计模式是为了可重用代码、让代码更 容易被他人理解、保证代码可靠性。 设计模式使代码编制真正工程化,它是软件 工程的基石脉络,如同大厦的结构一样。
状态机演示程序
动手实现状态机
设计要求: 让五个指示灯依次点亮,持续时间 均为1s(程序依次执行五种状态, 间隔时间为1s) 开始--状态1----状态2----状态3---结束
JKI State Machine
JKI State Machine
可以实现复杂命令格式
经典状态机Leabharlann 缺陷:移位寄存器每次记录一个状态,即只会执行一个状态中对应 的行为。 如果由于某种原因,在代表该状态的程序代码尚未执行之前, 移位寄存器的值被改变了,该框架对此情况是无能为力的,仅能运 行最后一次状态所对应的代码,可能会导致程序出错!
缓冲机制
字符串数组
消息状态机
字符串
JKI State Machine
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