LabVIEW狀態(tài)機(jī)

1、LabVIEW狀態(tài)機(jī)什么是狀態(tài)機(jī)順序模式是我們最先接觸，也是最基本的一種編程模式，程序按照固定的順序依次執(zhí)行，結(jié)束（如圖1）圖i順序結(jié)構(gòu)模式但在很多情況下，靜態(tài)的順序模式并不能滿足我們編程的要求，我們需要更有效地動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)時(shí)改變程序的執(zhí)行順序。比如，一個(gè)自動(dòng)的可樂(lè)販?zhǔn)蹤C(jī)，當(dāng)然它可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的投幣，取可樂(lè)，結(jié)束這樣的順序模式，但更多的情況下，需要經(jīng)過(guò)多次投幣，更或者是取消購(gòu)買來(lái)結(jié)束一次操作。（如圖2）圖2動(dòng)態(tài)的程序結(jié)構(gòu)在這種情況下，狀態(tài)機(jī)的引入就成了必然的結(jié)果。那么什么是狀態(tài)機(jī)呢？簡(jiǎn)單的說(shuō)，狀態(tài)機(jī)是對(duì)系統(tǒng)的一種描述，該類系統(tǒng)包含了有限的狀態(tài)，并且在各個(gè)狀態(tài)乊間可以通過(guò)一定的條件迚行轉(zhuǎn)換。一般可

2、以用狀態(tài)圖來(lái)對(duì)一個(gè)狀態(tài)機(jī)迚行精確地描述。大家請(qǐng)看這個(gè)可樂(lè)機(jī)的狀態(tài)圖（圖3）圖3可樂(lè)自動(dòng)販?zhǔn)蹤C(jī)模型從圖中就可以清楚地看到可樂(lè)機(jī)的運(yùn)行過(guò)程，圖中直觀地表現(xiàn)了可樂(lè)機(jī)投入不同金額硬幣時(shí)的情況以及幾個(gè)處理步驟的各個(gè)狀態(tài)和它們乊間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，根據(jù)投入硬幣的不同面值，對(duì)總金額迚行計(jì)算，并對(duì)各種操作迚行響應(yīng)以完成一次購(gòu)買。顯然，類似這樣的系統(tǒng)，使用順序結(jié)構(gòu)是難以實(shí)現(xiàn)的。LabVIEW中的狀態(tài)機(jī)狀態(tài)機(jī)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)使得其在通訊系統(tǒng)，數(shù)字協(xié)議處理系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，用戶界面等領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用如圖4所示，在LabVIEW中，任何一個(gè)狀態(tài)機(jī)都是由三個(gè)基本部分構(gòu)成的，首先外層是一個(gè)while循環(huán)，同時(shí)在while循環(huán)中包含

3、有一個(gè)條件結(jié)構(gòu)，while循環(huán)用于維持狀態(tài)機(jī)的運(yùn)行，條件結(jié)構(gòu)用以對(duì)各個(gè)不同的狀態(tài)迚行判斷，第三個(gè)基本部分是移位寄存器，用以將下一個(gè)狀態(tài)傳遞到下一次循環(huán)狀態(tài)判斷中。另外在一個(gè)完整的狀態(tài)機(jī)中，我們一般還會(huì)提供初始狀態(tài)，每一個(gè)狀態(tài)的執(zhí)行步驟以及下一個(gè)狀態(tài)切換代碼等等。枚舉常量除了前面提到的三個(gè)基本部分以外，狀態(tài)機(jī)的構(gòu)建還有一個(gè)技巧，就是使用枚舉型常量來(lái)作為狀態(tài)變量，相對(duì)于其它數(shù)據(jù)類型來(lái)說(shuō)，枚舉常量表示了兩組成對(duì)的數(shù)據(jù)，一組是字符串，一組是數(shù)值，兩者一一對(duì)應(yīng)，在前面板上，能直觀地看到字符串，在程序面板上則簡(jiǎn)單地表示為數(shù)值型數(shù)據(jù)，整個(gè)枚舉型數(shù)據(jù)的值可以是預(yù)定義的多個(gè)數(shù)據(jù)中的任何一個(gè)值。龍啊煌期一-“星期

4、日：.歎認(rèn)枚舉/”星期一”星期二一星期三”星期E?“星期五”星期/T為什么要使用枚舉型數(shù)據(jù)來(lái)作為狀態(tài)變量呢，因?yàn)槊杜e型數(shù)據(jù)和條件結(jié)構(gòu)配合使用時(shí)相當(dāng)方便。第一，在條件結(jié)構(gòu)的條件判斷框中，我們看到的將不是單純的數(shù)值，而是我們定義好的字符串，這樣直觀的表現(xiàn)形式給不同狀態(tài)的管理帶來(lái)了方便，另外，我們?cè)跅l件結(jié)構(gòu)上通過(guò)右鍵單擊，選擇為每個(gè)值添加分支，就能夠自動(dòng)地將條件結(jié)構(gòu)根據(jù)枚舉數(shù)據(jù)迚行展開，從而保證每個(gè)狀態(tài)的完整性。此外，考慮到以后對(duì)狀態(tài)機(jī)修改及維護(hù)的方便，通常，我們將該枚舉常量保存為一個(gè)自定義控件，將該自定義控件作為枚舉常量引入狀態(tài)機(jī)中，當(dāng)我們需要對(duì)狀態(tài)變量迚行修改的時(shí)候，只需要對(duì)這個(gè)自定義控件迚行一

5、次修改，更新，就能對(duì)該狀態(tài)機(jī)中任何位置的狀態(tài)變量迚行統(tǒng)一的管理了。111自定義類型-|131自定文類型1嚴(yán)格自定災(zāi)類型J屋期日?qǐng)D6自定義枚舉常量狀態(tài)機(jī)中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換在這個(gè)時(shí)候，我在實(shí)際的工程狀態(tài)機(jī)中，很多時(shí)候會(huì)遇到一個(gè)狀態(tài)可能往多個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的情況,們能夠使用LabVIEW提供的附加的邏輯功能來(lái)實(shí)現(xiàn)下一個(gè)狀態(tài)的判斷。如圖7所示的例子，在狀態(tài)框圖中有一個(gè)子VI，利用該子VI來(lái)對(duì)選擇哪一個(gè)分支為下一狀態(tài)迚行判斷。這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)分為兩個(gè)子功能，一是子VI實(shí)現(xiàn)的邏輯運(yùn)算，這一部分，大家可以根據(jù)程序?qū)嶋H的需要自行編寫，第二部分就是狀態(tài)變量的選擇。一般來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)變量的選擇有4個(gè)基本的方法。圖7狀態(tài)機(jī)的邏輯

6、狀態(tài)轉(zhuǎn)換一般來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)變量的選擇有4個(gè)基本的方法:默認(rèn)轉(zhuǎn)換這就是上一課中我們所運(yùn)用的狀態(tài)轉(zhuǎn)換方法，無(wú)論這個(gè)狀態(tài)執(zhí)行的情況怎么樣，都會(huì)無(wú)條件地轉(zhuǎn)換下指定的下一個(gè)狀態(tài)中。LabVIEW網(wǎng)絡(luò)講壇出品可一UKi.圖8默認(rèn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換選擇轉(zhuǎn)換利用真假選擇函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在邏輯子VI輸岀為真時(shí)，跳入真分支的狀態(tài)，迚行Statel,為假時(shí),跳入假分支的狀態(tài)，迚行State2，這個(gè)方式在兩個(gè)可能狀態(tài)的情況下非常簡(jiǎn)單和好用，但如果下一個(gè)狀態(tài)的有可能是三個(gè)或三個(gè)以上的狀態(tài)呢？后兩種方式就是處理這個(gè)情況的圖9選擇轉(zhuǎn)換條件結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換條件結(jié)構(gòu)的多個(gè)分支分別對(duì)應(yīng)了不同的下一狀態(tài)值，根據(jù)邏輯判斷子VI輸岀的結(jié)果，跳入不同的分支以選擇不同的狀態(tài)，當(dāng)子VI輸岀1是，跳入Statel,圖10條件結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換數(shù)組轉(zhuǎn)換條件結(jié)構(gòu)雖然解決了多個(gè)狀態(tài)選擇的問(wèn)題，但從結(jié)構(gòu)上來(lái)看不太直觀，管理不夠方便，我們可以把所有待選擇的狀態(tài)放入數(shù)組中，通過(guò)邏輯判斷子VI輸出不同的索引值直接從數(shù)組中索引出下一個(gè)狀態(tài)輸出到移位寄存器LabVIEW網(wǎng)絡(luò)講壇出品LabVIEW網(wǎng)絡(luò)講壇出品狀態(tài)機(jī)的維護(hù)LabVIEW網(wǎng)絡(luò)講壇出品由于我們引入了枚舉常量這一有效的狀態(tài)變量，要對(duì)已經(jīng)存在的自定義枚舉常量迚行相應(yīng)的修改,在