通过实例分析来认识一下QP状态机

Posted 2021-10-18 嵌入式大杂烩

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了通过实例分析来认识一下QP状态机相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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来源：技术让梦想更伟大

作者：李肖遥

Blinky是自带的一个很简单的例子，也就是我们俗称的”Hello World!”，可以帮助我们了解QP。在这个blinky中，是以1HZ的速率闪烁LED灯，0.5s开灯，05s关灯。

关于Blinky工程

先来认识QM这个软件，我更改了模式，看起来还不错，

这个模式在view里可以设置

然后，新建一个QM工程

工程打开之后，我们看看工程目录，

工程当中有很多的快捷键，很方便，这里如果大家有兴趣可以自己熟练一下，接下来看看具体的代码以及功能。

实现的功能

在这个blinky应用中，只有一个名为Blinky的活动对象，这个小巧的对象只应用了最基本的QP功能，先看看main函数。

int main() {
    static QEvt const *blinky_queueSto[10]; /*Blinky的事件队列缓冲区 
*/
    QF_init();  /*初始化框架*/
    BSP_init(); /*初始化BSP*/

    /*实例化并启动Blinky活动对象*/
    Blinky_ctor(); /*显式调用Blinky构造函数 */
    QACTIVE_START(AO_Blinky,
        1U,                  /*优先级 */
        blinky_queueSto,     /*事件队列缓冲区*/
        Q_DIM(blinky_queueSto), /*缓冲区的长度*/
        (void *)0, 0U,       /*私有堆栈（未使用）*/
        (QEvt *)0);          /*初始化事件（未使用）*/
    
    /*让框架运行应用程序*/
    return QF_run(); 
}

在这个demo中，初始化QP框架和bsp包，而且只定义一个简单的Blinky对象，为Blinky 对象写了状态机，然后开始运行这个对象。

状态机

双击Blinky ：QActive , 这个Blinky AO的状态机如下图所示：

在这个状态机最顶端的initial transtion设定了一个QP event()中的QTimeEvt_armX())在每隔半秒钟投递一次超时信号。

QTimeEvt_armX函数原型如下，准备一个时间事件（一次射击或定期一次）以直接发布事件。

void QTimeEvt_armX ( QTimeEvt *const  me,
  QTimeEvtCtr const  nTicks,
  QTimeEvtCtr const  interval 
)  
//Definition at line 297 of file qf_time.c.

点击下面的off，initial transtion导致状态“off”，并在entry中执行关闭LED的操作。

void BSP_ledOff(void) 
{ 
  printf("LED OFF\\n"); 
}

当TIMEOUT 事件抵达“off”状态的时候，“off”状态将会迁移到“on”状态。

“on”状态里的entry 动作将会关闭LED。

void BSP_ledOn(void)  
{ 
  printf("LED ON\\n");  
}

最后，当“on”状态接收到TIMEOUT 事件，“on”状态会跳转到“off”状态，“off”状态的entry 动作将会被执行关闭LED操作。

到此，以上的循环将会一直重复，整个状态一直在运转了。

看看状态机的代码

不知道大家看到上面解释中的代码有没有疑惑，BSP_ledOn()函数啥都没有啊，难道不应该控制某个gpio口来控制led灯的状态吗？

这里是专门被设计成了不需要直接访问目标资源，不写入特定的嵌入式主板的GPIO，而是访问调用封装好的BSP，这样就不需要改变它的状态机代码了。

对于不同的硬件平台，状态机实现代码（blinky.c）是一样的，只需要更改bsp包就行

工程中blinky.c源码如下：

我们来看看主要的代码：

void Blinky_ctor(void) {
    Blinky *me = (Blinky *)AO_Blinky;
    QActive_ctor(&me->super, Q_STATE_CAST(&Blinky_initial));
    QTimeEvt_ctorX(&me->timeEvt, &me->super, TIMEOUT_SIG, 0U);
}

static QState Blinky_initial(Blinky * const me, void const * const par) {
    (void)par;
    /*0.5s的定时*/
    QTimeEvt_armX(&me->timeEvt,
        BSP_TICKS_PER_SEC/2,
        BSP_TICKS_PER_SEC/2);
    return Q_TRAN(&Blinky_off);
}

static QState Blinky_off(Blinky * const me, QEvt const * const e) {
    QState status_;
    switch (e->sig) {
        /*状态是off} */
        case Q_ENTRY_SIG: {
            BSP_ledOff();
            status_ = Q_HANDLED();//告知框架已经处理事件，没有别的什么动作
            break;
        }
        /*超时信号 */
        case TIMEOUT_SIG: {
            status_ = Q_TRAN(&Blinky_on);
            break;
        }
        default: {
            status_ = Q_SUPER(&QHsm_top);
            break;
        }
    }
    return status_;
}

static QState Blinky_on(Blinky * const me, QEvt const * const e) {
    QState status_;
    switch (e->sig) {
        /*状态是on*/
        case Q_ENTRY_SIG: {
            BSP_ledOn();
            status_ = Q_HANDLED();//告知框架已经处理事件，没有别的什么动作
            break;
        }
        /*超时状态*/
        case TIMEOUT_SIG: {
            status_ = Q_TRAN(&Blinky_off);
            break;
        }
        default: {
            status_ = Q_SUPER(&QHsm_top);
            break;
        }
    }
    return status_;
}

最后是运行的结果，因为我没有板子，所以就没有最终的展示结果了，其实就是闪个灯，后续再继续深入吧。