原创 【博客大赛】有限状态机(FSM)在嵌入式软件中的应用之二 编程实例

现在用有限状态机的思想来写段程序。

硬件平台：STM32F103

软件平台：Keil uv4

说明：这段程序中用在STM32的USART串口中断里面，接收来自上位PC的一帧的数据，完成后向PC端做出应答，表示接收完成。

先把状态转移图贴上吧。这是手绘的，因为我的visio打开老有问题，只好手画了一个。简单说一下，上位发送给下位的一帧数据长度不定，帧头用0x55开始，数据帧的第二个字节为数据帧的长度，第三个字节开始后面是数据。要说明一下，第二字节的长度，是指后面从第三个字节开始跟的数据的长度，也就是说，整个数据帧的长度，就是第二个字节的内容+2.

状态的切换是这样的，先是在“WaitState”，等待数据，当收到0x55后，跳到“ReadyState”，接收帧长度后就直接跳到“BusyState”，这个状态会把整个帧的数据都接收完，完成后，跳到“ACKState”应答状态，向上位PC应答，而后跳回“WaitState”。

/***********************************************************************/

enum {WaitState = 0, ReadyState, BusyState, ACKState} CommState;//状态

u8 Rx_DataBuf[16] = {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};//接收数据缓存

u8 ACKMessage[2] = {0xAA,0x55};//应答帧

u8 CommCnt,CommDataLen;//接收计数和表示数据长度的变量

void USART1_IRQHandler(void)//串口中断服务程序

{

         if((USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE)) == SET)

         {

                   USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);

                   switch(CommState)         //状态机

                   {

                            case WaitState://等待状态

                            {

                                     Rx_DataBuf[CommCnt] = USART_ReceiveData(USART1);

                                     if(Rx_DataBuf[CommCnt] == 0x55)

                                     {

                                               CommCnt++;

                                               CommState = ReadyState;//如果是0x55，状态切换                             

                                     }

                                     break;

                            }

                            case ReadyState://准备状态，用来确定帧长度

                            {

                                     Rx_DataBuf[CommCnt] = USART_ReceiveData(USART1);

                                     CommDataLen = Rx_DataBuf[CommCnt];

                                     CommCnt++;

                                     CommState = BusyState;//切换到下一状态

                                     break;

                            }

                            case BusyState://忙状态，接收整个帧的数据

                            {

                                     Rx_DataBuf[CommCnt] = USART_ReceiveData(USART1);

                                     CommCnt++;

                                     if(CommCnt>=(CommDataLen + 2))

                                     {

                                               CommCnt = 0;                  

                                               CommState = ACKState;//接收完成，切换到下一状态

                                     }

                                     break;

                            }

                            case ACKState:

                            {

                                     USART1_Send(ACKMessage);

                                     CommState = WaitState;//应答上位，跳回等待状态

                            }

                            default:break;

                   }

         }

}

/****************************************************************************/

关于程序要做几点说明，一是这段程序是可用的，已经用在实际的项目里面，但完整的工程是不能分享给大家的，因为公司项目，只能分享这一部分用到FSM的部分；二是上面的CommState在初始化程序中已经初始化为WaitState，以及变量CommCnt 也被初始化为0；三是这段程序是最初用来测试用的，后面的加上了校验以及出错处理的机制，其实也就是再添加了几个状态，让控制逻辑上更严谨了，这个大家可以自己加上试试。

希望和大家分享的这点东西对您有帮助。