【LabVIEW学习篇 - 23】：简单状态机

简单状态机

一个优秀的应用程序离不开好的程序框架，不仅要很好满足用户的功能需求，还要考虑到系统的稳定性、实时性、可扩展性、可维护性，执行效率等方面。借用一些成熟的设计框架，可以帮助开发人员很容易地完成一些复杂系统的设计和开发，并且在满足需求的同时还保证程序的性能。

有限状态机(FSM-Finite State Machine)，即用有限确定数量的状态来描述一个系统的运行，统称称此为状态机。状态机的概念很早就有了，它不是LabVIEW特有的概念，而是LabVIEW比较适合设计框架之一。

状态机包括三个基本要件：状态、事件(转换条件)、动作。

状态机简单灵活，状态机设计的好坏取决于设计者的编程水平和逻辑思维。太少，会使得每个状态中要处理的任务太多；太多，又会使得状态机太复杂，不便于维护。

状态机的创建和了解

1. 创建项目-简单状态机，Main.vi中就是简单状态机的模板。
   
   
2. 简单状态机。
   
   
3. 状态机的执行过程：
   程序框图中最外层是一个while循环，内层是一个条件结构。条件结构主要根据移位寄存器也就是状态寄存器，用来保存当前系统的一个状态，从而在下次循环的时候将系统跳转到对应的状态去执行。
   Step1：首先，系统最初始的状态就是Initialize，进入循环后其状态存入移位寄存器中，然后进入条件分支结构，执行对应的操作，操作执行完之后就会跳转到下一个状态Wait for Event，Wait for Event就会赋值给移位寄存器。
   
   Step2：当进入下一次循环，就会从移位寄存器中拿到Wait for Event的状态，Wait for Event中有一个事件结构，分别有三个事件分支，其中有两个事件分支有按钮，按下对应的按钮可触发该事件。
   
   
   
   Step3：当在Wait for Event分支中触发事件，将User State 1存入移位寄存器中，在下一次循环时切换到移位寄存器中，将字符串以对话框的形式显示，然后又切换到Wait for Event分支中。同理，其余的状态切换也相同。
   
   
   
4. 运行结果：
   
   
   

状态机实现红绿灯

1. 在前面板中分别创建三个圆形指示灯，三个数值输入控件，数值输入控件用来设置红、绿、黄灯亮的时间。然后在自定义枚举框中添加Red、Yellow、Green。
   
2. 设置好的各分支如下图所示：
   

3. 修改自定的簇，先给各圆形指示灯创建其引用，然后选其引用，创建常量。将其引用常量复制粘贴到自定义簇中。


4. 创建一个颜色簇。

5. 在Initialize中对三个圆型指示灯导入簇中并进行初始化操作。

6. Red分支：在该分支中点亮红灯，熄灭黄灯，因为最后点亮的灯为黄灯，在Yellow分支中切到Red分支，需要熄灭黄灯，保证只有一盏灯亮。最后加上延时即可。

7. Green分支的设置同理。

8. Yellow分支中设置黄灯闪烁，闪烁的间隔为1s。
   
9. 运行结果：