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前面介紹了有限狀態(tài)機（FSM）和分層狀態(tài)機（HSM），這一篇介紹的主要是事件型狀態(tài)機（ESM）。
一種在嵌入式系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的設(shè)計方法，用于管理和控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。它將狀態(tài)的切換與外部事件的發(fā)生聯(lián)系起來，使系統(tǒng)能夠更靈活地響應(yīng)不同的條件和輸入。
事件驅(qū)動型狀態(tài)機將系統(tǒng)劃分為一組狀態(tài)，每個狀態(tài)表示系統(tǒng)在特定條件下的行為。狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換是由外部事件的發(fā)生觸發(fā)的，而不是由內(nèi)部條件或方法調(diào)用直接控制。
狀態(tài)（States）：系統(tǒng)在不同條件下可能處于的狀態(tài)。每個狀態(tài)表示一種特定的行為或狀態(tài)。
事件（Events）：觸發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的外部事件，可以是傳感器數(shù)據(jù)的變化、用戶輸入、定時器中斷等。
狀態(tài)轉(zhuǎn)換（Transitions）：定義狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換規(guī)則，指明從一個狀態(tài)切換到另一個狀態(tài)需要哪個事件的觸發(fā)。
事件處理程序（Event Handlers）：每個狀態(tài)可以關(guān)聯(lián)一個或多個事件處理程序，用于處理狀態(tài)轉(zhuǎn)換時觸發(fā)的事件。事件處理程序定義了狀態(tài)之間的行為。
事件驅(qū)動型狀態(tài)機的工作原理如下：
初始化：系統(tǒng)初始化時處于初始狀態(tài)。
事件監(jiān)測：系統(tǒng)不斷監(jiān)測外部事件的發(fā)生。
事件匹配：當(dāng)某個外部事件發(fā)生時，狀態(tài)機檢查當(dāng)前狀態(tài)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，找到與該事件匹配的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
狀態(tài)轉(zhuǎn)換：如果找到匹配的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換，并調(diào)用關(guān)聯(lián)的事件處理程序。這可能導(dǎo)致系統(tǒng)從當(dāng)前狀態(tài)切換到另一個狀態(tài)。
等待事件：一旦事件處理程序執(zhí)行完畢，系統(tǒng)會等待下一個外部事件的發(fā)生。
基于事件驅(qū)動的狀態(tài)機和普通狀態(tài)機都是用于管理和控制系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方法，但它們在設(shè)計思想和實現(xiàn)方式上有一些區(qū)別。
狀態(tài)切換方式：在普通狀態(tài)機中，狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換通常是基于內(nèi)部條件或者直接的方法調(diào)用。狀態(tài)轉(zhuǎn)換通常由狀態(tài)之間的關(guān)系和切換條件直接控制。
切換條件：普通狀態(tài)機的狀態(tài)切換通常由硬編碼的邏輯條件決定，這些條件可能包括輸入信號、定時器、內(nèi)部變量等。
狀態(tài)管理：普通狀態(tài)機需要維護(hù)一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或者邏輯判斷來控制狀態(tài)的切換和行為。狀態(tài)之間的關(guān)系和切換條件可能會使代碼變得復(fù)雜，尤其在狀態(tài)較多或者狀態(tài)之間的關(guān)系較復(fù)雜時。
應(yīng)用場景：普通狀態(tài)機適用于狀態(tài)轉(zhuǎn)換較為簡單、固定的場景，適合用于描述一些基本的系統(tǒng)行為和流程。
狀態(tài)切換方式：基于事件驅(qū)動的狀態(tài)機依賴于外部事件的發(fā)生來觸發(fā)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換是由事件觸發(fā)的，狀態(tài)機根據(jù)事件的發(fā)生來確定下一個狀態(tài)。
切換條件：在基于事件驅(qū)動的狀態(tài)機中，狀態(tài)的轉(zhuǎn)換不是直接由內(nèi)部邏輯條件決定，而是由外部事件的發(fā)生來觸發(fā)。狀態(tài)之間的關(guān)系和切換條件更加松散。
狀態(tài)管理：基于事件驅(qū)動的狀態(tài)機不需要維護(hù)復(fù)雜的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，而是在收到特定事件時，根據(jù)事件來觸發(fā)狀態(tài)的切換。這種方式使得狀態(tài)機的設(shè)計更加靈活和可擴展。
應(yīng)用場景：基于事件驅(qū)動的狀態(tài)機適用于復(fù)雜的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和流程，特別是當(dāng)狀態(tài)之間的關(guān)系比較復(fù)雜，或者需要根據(jù)外部事件來靈活控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換時，這種方法更加合適。
總體而言，基于事件驅(qū)動的狀態(tài)機相對于普通狀態(tài)機更具靈活性和擴展性，適用于復(fù)雜的嵌入式MCU應(yīng)用場景。它能夠更好地處理狀態(tài)之間的關(guān)系，以及根據(jù)外部事件來觸發(fā)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，從而提供更高效、靈活和可擴展的狀態(tài)管理和控制。
下面是一個基于事件驅(qū)動的狀態(tài)機框架的簡單示例代碼，用于說明其工作原理。
#include?
#include?
//?定義狀態(tài)枚舉
typedef?enum?{
????STATE_IDLE,
????STATE_RUNNING,
????STATE_PAUSED,
????STATE_STOPPED
}?State;
//?定義事件枚舉
typedef?enum?{
????EVENT_START,
????EVENT_PAUSE,
????EVENT_RESUME,
????EVENT_STOP
}?Event;
//?定義狀態(tài)轉(zhuǎn)換表
typedef?struct?{
????State?current;??//?當(dāng)前狀態(tài)
????Event?event;????//?事件
????State?next;?????//?事件觸發(fā)后的新狀態(tài)
????void?(*action)(void);
}?Transition;
//?狀態(tài)處理函數(shù)
void?handleIdle(void)?
{
????printf("System?is?idle.\n");
}
void?handleRunning(void)?
{
????printf("System?is?running.\n");
}
void?handlePaused(void)?
{
????printf("System?is?paused.\n");
}
void?handleStopped(void)?
{
????printf("System?is?stopped.\n");
}
//?狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)
void?stateTransition(State*?currentState,?Event?event)?
{
????//?定義狀態(tài)轉(zhuǎn)換表
????static?Transition?transitions[]?=?{
????????{STATE_IDLE,?EVENT_START,?STATE_RUNNING,?handleRunning},
????????{STATE_RUNNING,?EVENT_PAUSE,?STATE_PAUSED,?handlePaused},
????????{STATE_PAUSED,?EVENT_RESUME,?STATE_RUNNING,?handleRunning},
????????{STATE_RUNNING,?EVENT_STOP,?STATE_STOPPED,?handleStopped},
????????{STATE_PAUSED,?EVENT_STOP,?STATE_STOPPED,?handleStopped}
????};
????int?numTransitions?=?sizeof(transitions)?/?sizeof(transitions[0]);
????//?查找并執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換
????for?(int?i?=?0;?i? {
????????if?(transitions[i].current?==?*currentState?
&&?transitions[i].event?==?event)?
{
????????????printf("Transition:?%d?->?%d\n",?
*currentState,?transitions[i].next);
????????????transitions[i].action();
????????????*currentState?=?transitions[i].next;
????????????break;
????????}
????}
}
int?main()?
{
????State?currentState?=?STATE_IDLE;
????//?模擬狀態(tài)轉(zhuǎn)換事件
????stateTransition(¤tState,?EVENT_START);
????stateTransition(¤tState,?EVENT_PAUSE);
????stateTransition(¤tState,?EVENT_RESUME);
????stateTransition(¤tState,?EVENT_STOP);
????return?0;
}
運行結(jié)果：
Transition:?0?->?1
System?is?running.
Transition:?1?->?2
System?is?paused.
Transition:?2?->?1
System?is?running.
Transition:?1?->?3
System?is?stopped.
