关键词:
停车场门禁控制系统的状态机设计
门禁控制系统的输入信号包括:
- 起落杆位置传感器:有两个位置值信号(升起/落下)
- 汽车入闸传感器:有两个值(True/False)
- 汽车出闸传感器:有两个值(True/False)
门禁控制系统的输出信号包括:
- 起落杆电机控制信号:(上升/下降)
- 通行灯信号:(红灯/绿灯)
一辆汽车的通过流程为:
- 起落杆处于落下状态,通行灯为红灯。
- 汽车进入门禁系统,入闸传感器值变为True。
- 控制起落杆上升,直到起落杆位置传感器到达升起位置。
- 通行灯为绿灯。
- 汽车离开门禁,触发汽车出闸传感器值为True。
- 控制起落杆下降,直到起落杆位置传感器到达落下位置。
- 通行灯变为红灯。
所描述的控制系统的状态机包括:
- 状态机的所有状态
- 状态机所接收到的外部事件
- 状态机所产生的动作
- 状态机的所有状态跃迁:(原状态、新状态、触发条件、产生动作)
首先设:
Q1代表可以通行的状态;
Q2代表不能通行的状态;
W1代表汽车进入门禁系统这个事件;
W2代表汽车离开门禁系统这个事件;
E1代表起落杆上升,通行灯变绿灯;
E2代表起落杆下降,通行灯变红灯;
当前状态 |
Q1 |
Q2 |
事件 |
|
--- |
E1/Q1 |
W1 |
|
E2/Q2 |
--- |
W2 |
竖着写(在状态中判断事件)C代码片段:
cur_state = nxt_state;
switch(cur_state) //在当前状态中判断事件
{
case Q2: //在s1状态
if(W1_event) //如果发生W1事件,那么就执行E1动作,并将状态转移到Q1态;
{
Lifting_lever.raise();//执行E1动作;
nxt_state = Q1;
}
else
{
break;
}
case Q1: //在Q1状态
if(W2_event) //如果发生W2事件,那么就执行E2动作,并将状态转移到Q2;
{
Lifting_lever.down();//执行E2动作;
nxt_state = Q2;
}
else
{
break;
}
}
在http://kb.cnblogs.com/page/528972/上面了解到状态机的两种写法,横写和竖写
横竖两种写法的代码片段,实现的功能完全相同,但是,横着写的效果明显好于竖着写的效果。理由如下:
1、竖着写隐含了优先级排序(其实各个事件是同优先级的),排在前面的事件判断将毫无疑问地优先于排在后面的事件判断。这种if/else if写法上的限制将破坏事件间原有的关系。而横着写不存在此问题。
2、由于处在每个状态时的事件数目不一致,而且事件发生的时间是随机的,无法预先确定,导致竖着写沦落为顺序查询方式,结构上的缺陷使得大量时间被浪费。对于横着写,在某个时间点,状态是唯一确定的,在事件里查找状态只要使用switch语句,能一步定位到相应的状态,延迟时间可以预先准确估算。而且在事件发生时,调用事件函数,在函数里查找唯一确定的状态,并根据其执行动作和状态转移的思路清晰简洁, 效率高,富有美感。
这里之所以使用竖着写的方法,是因为这是个小项目,逻辑不太复杂,功能精简,同时为了节约内存耗费,所以竖着写的方法也不失为一种合适的选择。
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