FSM图示与MDK入门：ARM+MCU软件设计实战

本文主要介绍了FSM（FiniteStateMachine，有限状态机）的概念和在C语言中的应用，特别是在ARM+MCU开发工具MDK（Microchip Device Software）环境下的使用入门。首先，作者通过一个UML（Unified Modeling Language，统一建模语言）图例（图2-1）展示了如何用FSM来描述键盘输入模型，其中包含了状态（State）、条件（Guard）、事件（Event）、动作（Action）和迁移（Transition）等基本要素。 状态（State）用圆角矩形表示，名称清晰标识每个不同的操作模式或逻辑阶段，如"初始状态"、"默认"、"大写锁定"等。条件（Guard）用于决定在特定事件发生时，状态能否进行转换，例如按键次数超过某个阈值。事件（Event）是状态变化的触发因素，如"任意键"。动作（Action）则对应于每个状态或事件的变化执行的具体操作，比如生成大写或小写代码。 FSM的设计方法涉及到了实际编程案例，如CParser注释分析程序和一个简单的计算器程序（Calc），这些例子展示了如何将FSM理论应用到实际问题中，通过状态的有序转换来控制程序的行为。 文章进一步探讨了层次状态机（HierarchicalStateMachine，HSM）的概念，这是一种更高级别的设计方法，它通过编程差异（programming-by-difference）实现状态层次结构，使得系统可以按照差异性进行扩展和维护。HSM利用状态继承和类继承，以及状态的进入/退出动作和类的构造/析构过程，增强了代码的复用性和模块化。 在设计HSM时，作者举了个继续进行Calc程序的例子，并对继承关系的合理性进行了讨论，强调了如何通过合理的状态继承来避免冗余和提高代码的灵活性。此外，抽象（abstraction）也是HSM设计的重要原则，它帮助开发者隐藏底层细节，只暴露必要的接口给用户。 本文旨在帮助读者理解和掌握有限状态机在C语言开发中的应用，特别是ARM+MCU环境下，通过实例演示和理论阐述，为初学者提供了实用的工具和设计思路。对于希望在嵌入式系统软件设计中使用状态机的工程师来说，这是一份不可多得的入门指南。