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毫无疑问，单片机的万能语言就是状态机，在嵌入式单片机编程中，也是我们常用的方法。
本文将从最基础入门的方法帮助大家了解状态机，从我常用的2种状态机编写方式为大家慢慢展开。
switch/case的方法来实现
要点
用switch/case的结构配合一个状态变量，通过修改状态变量的值来切换状态。
代码如下
1//代码参考网络 2 3//! 定义状态名称与状态值之间的关系 4#define FSM_START 0x00 5#define FSM_STATE_A 0x01 6#define FSM_STATE_B 0x02 7… 8#define FSM_RESET 0xFF 9 10bool fsm_example_A( <形参列表> ) { 11 static uint8_t s_chFSMState = FSM_START;//!< 定义状态变量 12 … 13 switch ( s_chFSMState ) { 14 case FSM_START: 15 //! 这里添加状态机初始化代码 16 … 17 s_chFSMState = FSM_STATE_A;//!< 进入下一状态 18 break; 19 case FSM_STATE_A: 20 //! 这里添加状态机A进入下一状态的检测代码 21 if (<某某条件>) { 22 //! 这里做一些进入下一状态时要做的准备工作 23 s_chFSMState = FSM_STATE_B;//!< 进入下一状态 24 } 25 break; 26 case FSM_STATE_B: 27 //! 这里添加状态机A进入下一状态的检测代码 28 if (<某某条件>) { 29 //! 这里做一些进入下一状态时要做的准备工作 30 s_chFSMState = FSM_STATE_A;//!< 进入下一状态 31 } else if (<某某条件>) { 32 } else if (<某某条件>) { 33 … 34 } else { 35 } 36 break; 37 … 38 case FSM_STOP: 39 case FSM_RESET: 40 default: 41 //! 这里添加状态机复位相关的代码 42 … 43 chFSMState = FSM_START;//!< 状态机复位 44 //! 返回false表示状态机已经不需要继续运行了 45 return false; 46 } 47 48 //! 返回true表示状态机正在运行 49 return true; 50}
复制代码从代码可知，这种状态机就是一路走到黑，没有让多个状态同时处于激活状态，也就是说在同一时刻，只能处于一种状态之下。
无疑，实际中有很多这样的应用，比如简单的灯的开关，当然也有很多情况是多种状态并存的，比如天气的状态就可以分为晴天、阴天、风雨雷电等等，可以同时处于多个状态。
通用的if/else来了
要点
用if else…else if结构的组合来描述状态流程图。
范例
1//代码参考网络 2//! 首先将布尔量的状态标志压缩在一个字节里面以节省内存开支 3typedef union { 4 uint8_t Value; 5 uint8_t Byte; 6 struct { 7 unsigned BIT0:1; 8 unsigned BIT1:1; 9 unsigned BIT2:1; 10 unsigned BIT3:1; 11 unsigned BIT4:1; 12 unsigned BIT5:1; 13 unsigned BIT6:1; 14 unsigned BIT7:1; 15 }Bits; 16}byte_t; 17 18#define FSM_ACTION_FLAG s_tbState.Bits 19#define FSM_STOP_ALL_ACTIONS() do {s_tbState.Value = 0;}while(0) 20#define FSM_START (0 == s_tbState.Value) 21#define FSM_STATE_A FSM_ACTION_FLAG.BIT0 22#define FSM_STATE_B FSM_ACTION_FLAG.BIT1 23… 24#define FSM_STATE_H FSM_ACTION_FLAG.BIT7 25 26bool fsm_example_B( <</span>形参列表> ) { 27 static byte_t s_tbState = {0};//!< 定义状态变量 28 29 if (FSM_START) { //!< 起始状态 30 //! 这里放置状态机初始化的代码 31 … 32 FSM_STATE_A = true; //!< 进入状态B，start装台自动结束 33 } 34 35 if (FSM_STATE_A) { //!< 一个典型的简单状态 36 //! 这里放置状态A的代码或者 37 … 38 //! 这里放置某些条件以开启别的状态 39 if (<</span>某些条件>) { 40 //! 这里做一些“进入”下一个状态之前的准备工作 41 FSM_STATE_B = true; //!< 开启下一个状态 42 FSM_STATE_A = false; //!< 结束当前状态 43 } 44 } 45 46 if (FSM_STATE_B) { //!< 一个典型的监视状态 47 … 48 //! 这里检测某些条件 49 if (<</span>某些条件>) { 50 //! 这里做一些“开启”某个状态的准备工作 51 FSM_STATE_C = true; //!< 开启某一个状态而不结束当前状态 52 FSM_STATE_D = true; //!< 你当然可以一次触发多个状态 53 … 54 } else if (<</span>某些条件>) { 55 //! 满足某些条件以后关闭当前状态 56 FSM_STATE_B = false; 57 } 58 } 59 … 60 if (FSM_STATE_F) { //!< 一个典型的子状态机调用 61 if (!fsm_example_a(<实参列表>)) {//!< 等待子状态机返回false 62 //!子状态机运行完成，进入下一状态 63 … 64 FSM_STATE_F = false; //!< 结束当前状态 65 FSM_STATE_x = true; //!< 进入下一状态x代表某个字母 66 } 67 } 68 69 if (FSM_STATE_H) { //!< 一个典型的中止状态 70 //!< 某些状态机的操作，比如释放某些资源 71 … 72 FSM_STOP_ALL_ACTIONS(); //!< 复位状态机 73 return false; //!< 返回false表示状态机结束 74 } 75 76 return true; //!< 返回true表示状态机保持运行 77}
复制代码从范例可知，这种状态机虽然看起来比较费脑子，但是在应用当中非常灵活，通过布尔变量的开启和关闭，你可以自由的控制某些状态的开启。
并且同一时刻可能有多个状态是激活的，这种结构几乎可以翻译任何流程图。
所有的函数都可以看作是状态机
要点
所有的函数都可以看作是状态机，如果函数有返回值，且这个返回值能表征至少两种以上不同的状态，那么这些返回值就可以被用作指示当前状态机的运行情况。
在我们实际编程中，我们也需要有这样的思维，比如函数之间的引用，参数传递，这些都可以当作一个状态，那么我们编码的过程中，就能够根据状态运行进行相应的模块化。
范例
我们经常会用到的枚举类型，来写测试用例，以判断程序具体执行到函数体的哪一块了
1enum 2{ 3 test1=0, 4 test2, 5 test3, 6 test4, 7 ... 8} 9 10//举个简单的例子，根据返回值判断函数运行到哪里，来判断逻辑走向 11int testDemo() 12{ 13 if (FSM_STATE_A) { 14 if (<</span>某些条件>) { 15 return test1; 16 }else{ 17 return test2; 18 } 19 }else{ 20 return test3; 21 } 22 return test4; 23}
复制代码状态机可以说是一个万能的计算机语言表述方式，应用很广泛，是裸机条件下多任务的廉价实现方案。
状态机总结
在带有操作系统的情况下也是如此，我们了解了状态机的本质，能够运用得当的话，对我们的模块化编程，代码的整理是很有帮助的。
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