前言：

本章主要介绍一下，状态机在工程中的应用，下面我会通过这种方式点亮LED灯，来演示他的妙用。

目录

1、状态机应用

1.1流水灯函数

1.1.1led.h

1.1.2led.c

1.2状态机函数

1.2.1定义举常量

1.2.2结构体封装

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1、状态机应用

有限状态机是一种概念思想，把复杂的控制逻辑分解成有限个稳定状态，组成闭环系统，通过事件触发，让状态机按设定的顺序处理事务;

单片机C语言的状态机编程，是利用条件选择语句(switch -- case)切换状态，通过函数内部指令改变状态机状态，让程序按设定的顺序执行。

如上图所示：五个状态分别对应五个流程分别对应五种状态，我们可以使用结构体封装，保存五个状态的函数的指针。 

1.1流水灯函数

为了方便程序移植，阅读，我们自己定义源文件 LED.C和头文件LED.H头文件中放，流水灯函数的声明和定义，源文件中放函数的实现。 

1.1.1led.h

/¶¨Òåö¾ÙÀàÐÍ
typedef enum
{
	LED1 = (uint8_t)0x01,
	LED2 = (uint8_t)0x02,
	LED3 = (uint8_t)0x03,
}LED_Num_t;

//¶¨Òå½á¹¹ÌåÀàÐÍ
typedef struct
{
	void (*LED_ON)(uint8_t);     //´ò¿ª
	void (*LED_OFF)(uint8_t);    //¹Ø±Õ
	void (*LED_Flip)(uint8_t);   //·­×ª
} LED_t;

/* extern variables-----------------------------------------------------------*/
extern LED_t  LED;

1.1.2led.c

static void LED_ON(uint8_t); 
static void LED_OFF(uint8_t);
static void LED_Flip(uint8_t);

/* Public variables-----------------------------------------------------------*/
LED_t LED = 
{
	LED_ON,
	LED_OFF,
	LED_Flip
};


static void LED_ON(uint8_t LED_Num)
{
	//Ìõ¼þÑ¡ÔñÓï¾ä
	switch(LED_Num)
	{
		case LED1: HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,GPIO_PIN_SET); break;
		case LED2: HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin,GPIO_PIN_SET); break;
		case LED3: HAL_GPIO_WritePin(LED3_GPIO_Port,LED3_Pin,GPIO_PIN_SET); break;
		default: System.Assert_Failed();
	}
}
static void LED_OFF(uint8_t LED_Num)
{
	//Ìõ¼þÑ¡ÔñÓï¾ä
	switch(LED_Num)
	{
		case LED1: HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,GPIO_PIN_RESET); break;
		case LED2: HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin,GPIO_PIN_RESET); break;
		case LED3: HAL_GPIO_WritePin(LED3_GPIO_Port,LED3_Pin,GPIO_PIN_RESET); break;
		default: System.Assert_Failed();
	}
}

static void LED_Flip(uint8_t LED_Num)
{
	//Ìõ¼þÑ¡ÔñÓï¾ä
	switch(LED_Num)
	{
		case LED1: HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin); break;
		case LED2: HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin); break;
		case LED3: HAL_GPIO_TogglePin(LED3_GPIO_Port,LED3_Pin); break;
		default: System.Assert_Failed();
	}
}

 我们可以看到在led.c函数中，我们封装的三个函数指针分别实现了，led的开、关、和翻转，至于ON，OFF，TogglePin 这些都是HAL库自己定义的我们可以看看他的函数实现，如下图所示：

 至于端口和引脚，这个在我们使用cubemax的时候，配置好参数的时候，已经自动初始化完成了。

1.2状态机函数

1.2.1定义举常量

 首先定义五个枚举常量，不同常量对应不同选择，也就会有不同的状态。

//¶¨Òåö¾ÙÀàÐÍ
typedef enum
{
	STA1   = (uint8_t)0x01, 
	STA2   = (uint8_t)0x02, 
	STA3   = (uint8_t)0x03, 
	STA4   = (uint8_t)0x04, 
	STA5   = (uint8_t)0x05,
} STA_Machine_Status_t;

1.2.2结构体封装

使用结构体封装五个函数指针，方便在运行函数中进行调用，具体代码如下：

//¶¨Òå½á¹¹ÌåÀàÐÍ
typedef struct
{
	STA_Machine_Status_t  ucSTA_Machine_Status;  //״̬»ú״̬
	
	void (*Fun_STA1)(void); 
	void (*Fun_STA2)(void);
	void (*Fun_STA3)(void);
	void (*Fun_STA4)(void);
	void (*Fun_STA5)(void);
} STA_Machine_t;

 这五个函数指针指向五个函数，分别实现led的亮灭，所以函数内部又调用了led的函数，具体代码如下：

void Fun_STA1()
{
	HAL_Delay(500);      //ÑÓʱ500ms
	LED.LED_Flip(LED1);  //·­×ªLED1,ÃðµÆ
	LED.LED_Flip(LED2);  //·­×ªLED2,ÃðµÆ
	LED.LED_Flip(LED3);  //·­×ªLED3,ÃðµÆ
	
	//״̬»úÇл»ÖÁ״̬2
	STA_Machine.ucSTA_Machine_Status = STA2;
}

void Fun_STA2()
{
	HAL_Delay(500);      //ÑÓʱ500ms
	LED.LED_ON(LED1);    //LED1ÁÁµÆ
	LED.LED_OFF(LED2);   //LED2ÃðµÆ
	LED.LED_OFF(LED3);   //LED3ÃðµÆ
	
	//״̬»úÇл»ÖÁ״̬3
	STA_Machine.ucSTA_Machine_Status = STA3;
}

void Fun_STA3()
{
	HAL_Delay(500);      //ÑÓʱ500ms
	LED.LED_OFF(LED1);   //LED1ÃðµÆ
	LED.LED_ON(LED2);    //LED2ÁÁµÆ
	LED.LED_OFF(LED3);   //LED3ÃðµÆ
	
	//״̬»úÇл»ÖÁ״̬4
	STA_Machine.ucSTA_Machine_Status = STA4;
}

void Fun_STA4()
{
	HAL_Delay(500);      //ÑÓʱ500ms
	LED.LED_OFF(LED1);   //LED1ÃðµÆ
	LED.LED_OFF(LED2);   //LED2ÃðµÆ
	LED.LED_ON(LED3);    //LED3ÁÁµÆ
	
	//״̬»úÇл»ÖÁ״̬5
	STA_Machine.ucSTA_Machine_Status = STA5;
}

void Fun_STA5()
{
	HAL_Delay(500);      //ÑÓʱ500ms
	LED.LED_ON(LED1);    //LED1ÁÁµÆ
	LED.LED_ON(LED2);    //LED2ÁÁµÆ
	LED.LED_ON(LED3);    //LED3ÁÁµÆ
	
	//״̬»úÇл»ÖÁ³õʼ״̬1
	STA_Machine.ucSTA_Machine_Status = STA1;
}

这样的话一个完整的状态机就完成了，我们软件框架并没有改变，只是将调用的run函数内部进行了修改。整体的框架如下图所示：