LabVIEW程序設(shè)計(jì)模式(四)—狀態(tài)機(jī)和事件結(jié)構(gòu)的結(jié)合
加入技術(shù)交流群
狀態(tài)機(jī)模式的基本構(gòu)成元素是while循環(huán)和case結(jié)構(gòu)，而事件結(jié)構(gòu)模式的基本構(gòu)成元素是while循環(huán)和event結(jié)構(gòu)，因此新的模式應(yīng)該由while循環(huán)、case結(jié)構(gòu)和event結(jié)構(gòu)組成。而while循環(huán)的目的是為了保證程序的持續(xù)運(yùn)行，因此必須在最外層，這樣就只剩下了圖 20所示的兩種組合方式。
在第一種方式中，每次循環(huán)的運(yùn)行需要經(jīng)過(guò)一個(gè)事件結(jié)構(gòu)才能夠?qū)崿F(xiàn)case中各個(gè)分支的運(yùn)行，那么到底需要多少個(gè)分支呢？一般而言不同的事件都會(huì)有不同的事件處理函數(shù)（這些函數(shù)可以在case結(jié)構(gòu)中共用），顯示這是無(wú)法滿足要求的，它從本質(zhì)上而言仍然是一種事件結(jié)構(gòu)。
在第二種方式中，程序的主體是一個(gè)狀態(tài)機(jī)結(jié)構(gòu)，不同的是在某一個(gè)狀態(tài)分子中有一個(gè)事件結(jié)構(gòu)。我們可以回憶狀態(tài)機(jī)模式中的“空閑Idle”狀態(tài)，這正是長(zhǎng)時(shí)間占用CPU資源的源頭，如果在Idle中加入一個(gè)事件結(jié)構(gòu)后就有效地規(guī)避了這個(gè)問(wèn)題。
圖 20 三種結(jié)構(gòu)的組合方式
因此圖 20中的第二種結(jié)構(gòu)綜合了狀態(tài)機(jī)和事件結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，有效地克服了基本狀態(tài)機(jī)的第（1~5）個(gè)問(wèn)題。此外，在【應(yīng)用2_自動(dòng)販賣機(jī)】例程中，按鈕1USD、2USD和5USD的作用是相同的，唯一不同的是它們的代表的幣值不同。如果我們希望系統(tǒng)共用“幣值相加”這個(gè)功能，即當(dāng)這三個(gè)按鈕任何一個(gè)被按下后都調(diào)用同一個(gè)函數(shù)（該函數(shù)的功能是將系統(tǒng)中原來(lái)的貨幣值與新加入的幣值相加得到新的值）。這樣，需要有一種途徑把1USD、2USD和5USD代表的幣值作為參數(shù)傳遞給函數(shù)。
圖 21所示為帶參數(shù)的狀態(tài)機(jī)結(jié)構(gòu)，在消息隊(duì)列的狀態(tài)機(jī)模式中，加入了一個(gè)變體型的變量作為狀態(tài)傳遞的參數(shù)。實(shí)際上，可以把紅色的部分做成子vi，不僅節(jié)省了背面板空間而且能夠進(jìn)行錯(cuò)誤處理。程序中應(yīng)該設(shè)置一個(gè)專門的錯(cuò)誤處理狀態(tài)，當(dāng)任何一個(gè)狀態(tài)運(yùn)行后如果發(fā)生錯(cuò)誤將直接轉(zhuǎn)到錯(cuò)誤處理狀態(tài)。當(dāng)然，也可以在圖 21的基礎(chǔ)上做一些改進(jìn)和變形，假定參數(shù)的數(shù)據(jù)類型為string型，這樣就把Data參數(shù)和State合并起來(lái)，中間使用特殊符號(hào)（如@）隔開。
圖 21 帶參數(shù)的狀態(tài)機(jī)結(jié)構(gòu)
【應(yīng)用4】
本節(jié)的例程將使用Multicolumn Listbox控件處理2維數(shù)組排序問(wèn)題，前面板如圖 22所示。該Listbox用于顯示系統(tǒng)中的各種采集數(shù)據(jù)值，分為5列。程序的功能是當(dāng)單擊Listbox的列頭時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)以該列的升序/降序進(jìn)行排序。單擊Stop按鈕或×按鈕則停止程序運(yùn)行。
圖 22 2D數(shù)組排序_前面板
系統(tǒng)使用狀態(tài)機(jī)和事件結(jié)構(gòu)相結(jié)合的模式，如圖 23所示。程序分為8個(gè)狀態(tài)，共有4類。各個(gè)狀態(tài)的功能與消息隊(duì)列型的狀態(tài)機(jī)模式類似，程序加入了錯(cuò)誤處理部分。在背面板的循環(huán)中共享同一個(gè)“錯(cuò)誤簇”結(jié)構(gòu)的移位寄存器，當(dāng)存在錯(cuò)誤時(shí)程序?qū)簳r(shí)停止運(yùn)行其它的狀態(tài)而優(yōu)先進(jìn)入錯(cuò)誤狀態(tài)（這里是Error分支）。
圖 23 2D數(shù)組排序_背面板
在Idle狀態(tài)中，事件結(jié)構(gòu)可以防止CPU資源的長(zhǎng)時(shí)間占用，也可以響應(yīng)各種前面板事件，如圖 24所示。
評(píng)論