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基于状态机State Machine的程序设计技巧②状态转移图和简单通信协议
阅读量:336 次
发布时间:2019-03-04

本文共 1312 字,大约阅读时间需要 4 分钟。

状态机的核心组成部分包括两大关键要素:状态转移规则驱动源。状态转移规则可以通过状态转移图形象地描述,而驱动源则决定了状态机运行的动力源。

驱动源的两种类型

状态机的驱动源主要有两种常见实现方式:

  • 时间驱动:通过定时器中断驱动状态转移。例如,使用100Hz的定时器中断,每隔一段时间执行一次状态转移操作。
  • 事件驱动:通过事件触发状态转移。这种方式更加灵活,不依赖于固定时间间隔,而是基于事件发生时执行状态转移。
  • 接下来,我们以事件驱动为例,详细介绍一个基于状态机的通信协议实现。

    协议概述

    该通信协议使用以下标识符:

    • T:帧起始字符
    • Q:帧结束字符
    • ****:转义字符

    协议状态转移图

    状态转移图描述了状态机的状态变化规则:

  • 状态0(初始状态):默认状态,数据就绪标志位为假。
    • 接收到帧起始字符T,进入状态1
  • 状态1:正在接收数据状态。
    • 接收到帧结束字符Q,进入状态0,并置位数据就绪标志位。
    • 接收到转义字符****,进入状态2
    • 接收到其他字符,存储在输入缓冲区。
  • 状态2:处理转义字符状态。
    • 接收任何字符后返回状态1,并将该字符存储在输入缓冲区。
  • 协议实现代码

    以下是使用C语言实现该协议的代码示例:

    u8 WifiBuff[20];
    u8 WifiBuffLen;
    bool IsDataReady = false;
    void InputData(u8 data) {
    static int state = 0;
    static int count = 0;
    if (state == 0) {
    if (!IsDataReady) {
    if (data == 'T') {
    state = 1;
    count = 0;
    }
    }
    } else if (state == 1) {
    if (data == '\\') {
    state = 2;
    } else if (data == 'Q') {
    state = 0;
    IsDataReady = true;
    WifiBuffLen = count;
    printf("data ready:%d\r\n", count);
    } else {
    WifiBuff[count++] = data;
    }
    } else if (state == 2) {
    state = 1;
    WifiBuff[count++] = data;
    }
    }

    总结

    通过以上分析和实现,可以清晰地看到基于事件驱动的状态机在通信协议中的有效应用。相比传统的标志位控制方式,状态机的设计方式显著提升了协议的稳定性、可移植性可维护性,成为了现代通信协议设计中的重要方法。

    转载地址:http://phzh.baihongyu.com/

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