Stateflow教程：构建状态图与流程图在Simulink中的应用

"这篇文档是关于使用MATLAB/Simulink中的Stateflow工具进行状态图层次和流程图建模的指南。Stateflow是一种强大的建模技术，特别适用于处理复杂的事件驱动系统，它允许用户可视化地设计和仿真这些系统。本文档涵盖了Stateflow的基本概念、创建状态图、状态转移、流程图的使用以及状态图的层次结构，并简要提及了并行机制。" 在Stateflow中，状态图层次和流程图扮演着关键角色。状态图可以包含多个状态，而状态中可以嵌套流程图。状态图中的每个状态代表系统的一种特定行为或模式，而流程图则定义了状态内部的行为逻辑。 **Stateflow基本概念** 1. **动作（Actions）**：当状态进入、退出或在内部活动时执行的代码片段。 2. **数据对象（Data Objects）**：用于存储和传递状态机运行时的信息。 3. **连接节点（Connection Nodes）**：状态之间传递事件和数据的接口。 4. **缺省转移（Default Transitions）**：在没有满足任何其他条件时执行的转移。 5. **状态（States）**：表示系统可能存在的不同条件或操作阶段。 6. **转移（Transitions）**：状态之间的转换，通常基于特定的事件或条件。 7. **事件（Events）**：触发状态转移的信号。 8. **条件（Conditions）**：决定转移是否发生的表达式。 **创建状态图** 创建状态图需要使用Chart图块，可以通过MATLAB命令窗口输入`sfnew`，或者直接从Stateflow库中拖拽到Simulink模型中。每个Chart图块对应一个Stateflow状态图，所有图块集合构成一个Stateflow状态机。编辑器提供了一种可视化的方式来构建和修改状态图，包括插入状态和节点，以及通过锁定图表来防止仿真过程中意外改动。 **流程图建模** 流程图可以包含在状态中，它们控制动作的执行。每当状态被激活，流程图就会被执行一次，直至达到终点节点或无有效转移路径。流程图执行完毕后，其父状态保持活动。 **状态图的层次** 状态图可以有层次结构，这意味着状态可以嵌套在其他状态内，形成子状态。这有助于组织和管理复杂的逻辑，使得状态机更易于理解和维护。 **并行机制** Stateflow支持并行执行，允许不同状态或子状态图在同一时间运行，这对于模拟并发系统非常有用。 Stateflow是Simulink中强大的建模组件，提供了丰富的工具和概念来构建复杂的事件驱动模型。通过熟练掌握Stateflow，工程师可以有效地设计、仿真和验证嵌入式系统的控制逻辑。