LabVIEW設計模型——狀態(tài)機
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狀態(tài)機是由一系列的狀態(tài)構成的，其中包括一個“初始化”狀態(tài)，和一個“停止”狀態(tài)。程序油“初始化”狀態(tài)開始，由“停止”狀態(tài)結束。一般來說，在“初始化”狀態(tài)中進行控件與變量的初始化、打開文件以及創(chuàng)建引用等操作，而在“停止”狀態(tài)中進行清除臨時數(shù)據(jù)、關閉文件和結束引用等操作。在狀態(tài)機中，每一個狀態(tài)都可能導致一個或多個狀態(tài)的發(fā)生，其下一狀態(tài)是由用戶的輸入信息和當前狀態(tài)所決定的。
在決定使用狀態(tài)機作為我們的設計模型后，我們首先要畫出一個狀態(tài)轉換圖。在圖中要列出系統(tǒng)中的所有狀態(tài)，以及各個狀態(tài)之間的轉換關系。而且要標明轉換所需要的條件。
舉個例子，要編程實現(xiàn)以下功能：隨機生成100個[0,100]內的自然數(shù)，并判斷生成的自然數(shù)是否在[30,60]的區(qū)間內。如果不在該區(qū)間內給出報警信息，如果在區(qū)間內則將該數(shù)累加。
實際上如果我們把生成的隨機數(shù)看作系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)的話，這到題就是模擬了一個采集數(shù)據(jù)并且在數(shù)據(jù)不符合要求時報警，并將復合要求的數(shù)據(jù)進行進一步分析的系統(tǒng)。
要完成這道題目，需要要先畫出它的狀態(tài)轉換圖：
有了這個狀態(tài)轉換圖，我們就可以清晰的看到程序要實現(xiàn)的所有狀態(tài)以及狀態(tài)之間的關系。
畫好狀態(tài)轉換圖，我們就可以清晰的看到程序要實現(xiàn)的所有狀態(tài)以及狀態(tài)之間的關系。下面的工作就是用LabVIEW來實現(xiàn)這個狀態(tài)機。
狀態(tài)機是由一個While循環(huán)、一個條件結構和一個移位寄存器組成的。其中While循環(huán)用來保證程序可以連續(xù)的運行；條件結構的各種分支中的代碼用來描述狀態(tài)機的各種狀態(tài)，以及下一狀態(tài)的選擇；移位寄存器用來將之前狀態(tài)所作出的選擇傳遞到下一次循環(huán)的選擇端子。
下面我們就一步一步的實現(xiàn)這個狀態(tài)機。
首先，新建一個工程，并且在工程中建立“控件”和“子VI”兩個虛擬文件夾來放置自定義控件和子VI。在“控件”文件夾中新建一個控件。
在控件的編輯面板上放置一個枚舉類型的控件，并且編輯枚舉類型控件的項目，輸入所有狀態(tài)裝換圖中的狀態(tài)的名稱。如下圖所示。
可以看到，上圖中的項目比狀態(tài)轉換圖中多了一個“空白”狀態(tài)。這只是為了修改程序方便才添加的，具體情況會在下文中提到。
編輯完成之后，將控件的類型更改為嚴格自定義類型（Strict Type Define)，然后保存。建立這樣一個嚴格自定義類型控件用來控制狀態(tài)的轉換有很大的好處，就是在我們萬一要添加新的狀態(tài)或者要刪除一些無用的狀態(tài)時，只要修改我們建立的控件就可以了，不用在程序中一處一處的尋找、修改，可以節(jié)省很多時間，且不易出錯。
做好以上控件后，就要在工程中新建一個狀態(tài)機VI。我們可以先新建一個空白VI，然后在里面添加狀態(tài)機所需要的While循環(huán)、條件結構和移位寄存器。而更方便的方法是，點擊“文件-->新建”，然后在彈出的“新建”對話框中選擇“標準狀態(tài)機”（Standard State Machine)，來建立一個狀態(tài)機VI。如下圖所示。
在利用模版建立了狀態(tài)機VI后，我們要刪除其中的介紹性文字，因為這些文字是用來介紹模版功能和提醒編程者某些注意事項的。在最終程序中保留這些文字是非常不專業(yè)的。
接下來就是把我們事先建立好的嚴格自定義類型的枚舉控件拖入程序框圖中，來獲得它所對應的常量，用來替換原模版中的枚舉類型常量。然后，在條件結構中加入足夠的分支來放置不同狀態(tài)下的代碼；添加足夠的移位寄存器來在各個狀態(tài)之間傳遞參數(shù)；在各個狀態(tài)（分支）下添加代碼，包括實現(xiàn)狀態(tài)功能的功能代碼以及確定下一個狀態(tài)的流程代碼。如下圖所示。
大家可以看到，程序在執(zhí)行時是不會進入最后一個“空白”狀態(tài)的，添加這個狀態(tài)的目的就是為了在添加新的狀態(tài)時，可以通過復制空白狀態(tài)來得到，可以大大提高編程效率。
以上所說的狀態(tài)機叫做標準狀態(tài)機，是最常用也是最基本的狀態(tài)機。其實狀態(tài)機還有一些變種的形式，以后再介紹吧。
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