Stateflow#0：基于模型设计的思想以及stateflow的简介

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我是靠谱客的博主典雅航空，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Stateflow#0：基于模型设计的思想以及stateflow的简介，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

1、简介

2、基本概念

Stateflow是一个交互式设计工具，用来对复杂的事件驱动模型系统进行建模与仿真。通过紧密地与Simulink和MATLAB集成，Stateflow将复杂的控制和监督逻辑有效地结合到Simulink模型中，为Simulink用户提供了一个设计嵌入式系统的完美解决方案。

Statefolw 是一种图形化的设计开发工具，是有限状态机的图形实现工具，也被称为状态流。主要用于simulink 中控制和检测逻辑关系,主要针对控制系统中复杂控制逻辑建模与仿真。它和Simulink 同时使用使得Simulink 更具有事件驱动控制能力。

有限状态机是指系统中存在可数的状态，在某些事件发生时，系统从一个状态转换成另一个状态，故又称为事件驱动的系统。在有限状态机的描述中，可以设计出由一种状态转换至另一种状态的条件，并将每对可转换的状态均设计出状态迁移的事件，从而构造出状态迁移图。

Stateflow能够做：

•基于有限状态机理论对复杂的响应型系统进行可视化建模与仿真

•设计和开发复杂的监控逻辑

•在同一个Stateflow框图中同时使用流程图和状态转移图表示法

•自动地从模型中生成整数或浮点数代码

•可随时方便修改设计，评估结果，验证系统性能

stateflow基本概念—状态机

•有限元状态机是具有有限个状态的系统的理论表述。它以某些缺省的状态为起点，根据所定义的事件和转移进行操作。转移表示状态机如何对事件进行响应。它有明确的输入和输出个数，可以明确地配置所有的模式或状态。它定义了导致系统从一个状态转换到另一个状态的逻辑或事件

•直观理解：模型中包含的所有stateflow块的集合

stateflow基本概念—状态

•在有限元状态机里，状态描述的是系统的一种模式。状态具有布尔行为，也就是说在任何给定的时刻它或者是活动的或者是非活动的。•状态在系统中被看作为记忆元件。它保持系统的当前模式，一旦被激活，状态就保持活动的模式，直到系统改变模式，状态才变为非活动的。

•在层次的同一级里，所有的状态要么是互斥(OR)的要么并行(AND)的。如果状态之间是互斥的，那么在任何给定的时刻只有一个状态是活动的，如果状态之间是并行的，在同一时刻所有的状态都是活动的。在同一级里面不可能有既是互斥的又是并行的状态存在。它们必须是或者互斥或者并行。

stateflow基本概念—转移

转移描述的是有限状态系统内的逻辑流。转移管理了当系统从当前状态改变时，这个系统可能发生的模式改变。当转移发生时，源状态变为非活动的，目标状态变为活动的。

stateflow基本概念—事件

•事件控制有限状态系统的执行。只有某个事件发生后系统才能从一个状态改变到另一个状态。事件是非图形对象——每个事件都被定义成一个独立的名字。如果一个转移用一个事件名做为标签，仅当那个事件发生时，转移才有效。如果转移没用事件名作为标签，只要有事件发生转移就有效。

stateflow基本概念—条件

•条件是有限状态系统中的有效流，条件必须定义在[]括号中。当一个事件发生时，只有当[]括号中的语句为真或非零时，带有条件标签的转移才有效。转移可以同时拥有事件和条件；条件要放在事件名之后。当转移标签既有事件又有条件时，只有当指定的事件发生并且条件为真时转移才有效

stateflow基本概念—动作

•转移动作是当一个转移发生时要执行的命令。转移动作定义在“/”之后，动作能影响系统本身，并且（或者）影响到与有限状态系统相关的一些外部元素。动作能够处理数据，调用函数，发生触发事件。

•如果把动作和转移相关联，动作语句要放在事件标签和条件语句的后面。

stateflow基本概念—数据对象

•数据对象存储了关于条件和动作的一些必要的信息。数据对象是非图形对象– 每一个数据对象都被指定成一个独立的名字。

stateflow基本概念—连接节点

•连接节点作为转移通路的判决点或汇合点。它不是记忆元件。因此，转移的执行不能停留在节点上，必须到达某个状态时，转移才能停止。

•连接节点可以作为一个决策点。由于连接节点不是记忆元件，转移必须到达某个状态时，执行才能结束。因此，可以利用这个特点来简化模型。

stateflow基本概念—缺省转移

•缺省转移确定当有限状态机或者父状态处于活动状态的时候，在所有的子状态中第一个被激活的状态。图中当有限状态机变为活动的时候，它首先尝试激活带有缺省转移的子状态，同时可以在缺省转移的标签上加上事件和条件来进行限制，也可以将动作和缺省转移相关联。

Stateflow允许用户：
（1）建立有限的状态。
（2）用图形的形式绘制出状态迁移的条件。
（3）使用规定的命令设计状态迁移执行的任务。完成以上操作即构造出整个有限状态机系统。

状态
状态是指系统运行的模态。在Stateflow 下，状态有两种行为：活动的（active）和非活动的（inactive）。状态有互斥和并行两种。

互斥状态的矩形框边缘都是实线，只能有一种状态被激活。当状态A被激活时，其子状态A1和A2也只能有一个被激活。

并行状态的矩形框边缘都是虚线，同一级的并行状态可在同一时间被激活。状态A和B并行可同时被激活，状态A1和A2也可同时被激活，但B1和B2则不能

状态迁移关系设置：
把鼠标放在一个状态块的边界，当出现十字光标时按下鼠标键并拖动至另一个状态的边界释放，可以绘制出从一个状态到另一个状态的连线。单击此连线，在该连线上会出现一个问号，我们可以在该问号处添加状态迁移标记。

状态迁移标记可以含有触发事件、迁移条件、条件动作及迁移动作，或他们中的任意组合。
状态迁移标记的一般形式是：
触发事件[迁移条件关系式]{条件动作}/迁移动作
触发事件：表示只要迁移关系式是真，该触发事件可以引发状态的迁移。
缺省触发事件时，任何事件均可在条件关系式为真的情况下引
引发状态的迁移。
迁移条件关系式：写在方括号中，该关系式为真时，触发事件可以引发状
态的迁移。
条件动作：是指当迁移条件关系式一旦成立（即为真），就执行的动作，
条件动作必须写在花括号中。
迁移动作：是指当迁移终点已经确定有效，才执行的动作。