matlab的stateflow(状态流)简单应用--做一个计数器

发信人:xxhn(小湖南),信区:MathTools标题:matlab的stateflow(状态流)简单应用－－做一个计数器发信站:BBS水木清华站(ThuApr2418:00:572003),转信精华区里只有关于stateflow的英文介绍，再加上前几天有网友问我怎么用它，我就拿我以前用stateflow做的计数器来简单介绍一下stateflow的用法，希望能够抛砖引玉。先介绍一下stateflow，从matlab的help中翻译过来的，stateflow要与simulink一起使用，他是一个用来在控制和管理中设计和开发逻辑图的工具（翻的不好，请大家见谅）。从我的理解来说，stateflow就是用来作状态流图的，可以用它设计一些状态和各个状态之间的转换条件，然后放在simulink中仿真。说了这么多，我的手痒起来了，还是动手做吧，^_^。一.打开simulink,新建一个model(保存为time.mdl)，在simulink的左边找到stateflow并选中他，将右边的chart拖入新建的model中，双击这个chart,就出现了stateflow的编辑器，先介绍一下这里面能画的东东（在左边的工具栏上）1.左边工具栏上第一个图标是方框似的东东，将它拖入编辑器中，就表示一个状态(state)，双击它就可以在其中写一些命令，格式如下(%后面的是我自加的，方便解释)：name/%此状态的名称entry:entryaction%刚转换到此状态时执行entryactionduring:duringaction%在此状态之中时执行duringactionexit:exitaction%退出此状态时执行exitactiononevent_name:onevent_nameaction%当某事件发生时执行onevent_nameaction2.左边工具栏上第二个图标是一个圆中有个H的东东，它的名字叫做历史节点(HistoryJunction)，可将他拖入一个状态框中（就是上面说的).一旦一个状态框中有这个历史节点，在退出这个状态时会将这个状态的一些信息保存下来，当下次再进入此状态时，此状态的初始状态就会是前面保存过的那些信息。3.左边工具栏上第三个图标是一个一根线指向一个方框的东东，叫默认转换(defaulttransition)，把他拖到一个状态的旁边，它就会指向一个状态，表示系统启动后将首先进入这个状态。4.左边工具栏上第四个图标（他的样子太复杂了，不描述了，反正是最后一个，呵呵）代表的东东，叫节点(Junction)，它是方便画状态图的，当各个状态之间的转换很复杂时，可以设立中间节点，将一些相同的转换指向它，然后再由它指向各个状态（或另一个中间节点）5.还得介绍一下画转换线(transition)，将鼠标放在一个状态的旁边，当它变成+形状的时候，按下左键不动，就会拉出一条线来，当拉到另一个状态旁边时松开左键，这样就画出了一条由一个状态指向另一个状态的转线，选中这条线，将鼠标停留在上面，鼠标会变成一个I的样子，这时按下鼠标，就可以在上面写语句,例：switch(switch事件使状态转换）或[outputmaxtime]（当此条件满足时进行状态的转变）。二.再介绍一下stateflow是怎样跟simulink通讯的，在stateflow编辑器中点tool菜单下的explore,在左边支开time,选中chart,我们将在此添加一个事件和两个数据（计数器所需要的）。1.点Add菜单下event,在右边就新产生了一行，将它的名字(name)改成switch，范围（scope)改成inputfromsimulink,触发器形式(Trigger)改成Rising(其实这儿无所谓)，此时你看看time.mdl,是不是chart模块上方多了一个上升的标志，此时在time.mdl添加一个pulsegenerator(在simulink\sources里面)，将他的输出接到chart的上方，就表示每当pulsegenerator产生的信号上升时，switch事件发生。2.再添加两个data,点Add菜单下data,在右边将他的名字改成output,scope改成outputtosimulink,此时time.mdl中chart就多出来一个输出端口，它就是要给simulink用的,在这里output就是计数器的输出(我们的目标),可以接上一个scope或display看输出结果(simulink/sinks下,怎么添加及连线就介绍了)，再点add--data,将他的名字改成maxtime,scope改成constant,将它的FrWs画上勾，表示他是一个常量，将在matlab的workspace里设定，这里的含义就是计数器的最大值，当计数器的输出达到这个最大值时，输出将自动清零，表示重新开始计数。添加完成后，就可关闭explore了。三.有了上述的准备，就可以在stateflow中画状态流图了，还是在stateflow编辑器里，从左边的工具栏上拉出一个状态来（上面介绍过方法了），双击它，在其中写上reset/%此状态的名称为resetentry:output=0;%当进入此状态时，将output赋值为0，表示将计数器输出清零再拉入一个默认转换(Defaulttransition，左边工具栏上第三个),拖到reset状态的旁边，使它指向reset状态，这样就表示reset状态将是系统启动后第一个进入的状态。再拉入一个状态，在其中写上count/%此状态的名称为countentry:output++;%当进入此状态时，output加1，表明计数器记一次数此时再拖入一个节点(Junction,左边工具栏上第四个,其实可以不用，这儿是介绍一下他的用法)，然后画两条转换线(transition,上面介绍怎么画了)，一条由reset状态指向这个节点，一条由count状态指向这个节点，在这两条线都写上switch,表示一旦switch事件发生，不管当前是哪个状态，都将转换到此节点上来(跟simulink联系来讲，就是当time.mdl里的pulsegenerator的信号上升时，就将产生状态的转变)。然后再画两条转换线，一条由这个节点指向reset状态，在线上写上[output=maxtime]，表示一旦output超过最大值时，将进入到reset状态(将计数器清零)，另一条线由这个节点指向count状态，在线上写上[outputmaxtime],表示output没有达到最大值时，还是进入count状态进行计数。这样下来，整个状态图就设计完工了。四.嗯...,运行了，爽ing,^0^在time.mdl窗口下将simulationparameters(按ctrl+E就会出现，在simulation菜单下)的stoptime改成200(当然希望能多运行一下了，呵呵)，然后在matlab的workspace下打maxtime=10;设定计数器的最大值为10(这儿测试用，可以自己指定哦),然后运行，看看结果吧，在scope或display可以看到。其是你双击chart，将你刚才画的状态流图打开，此时再运行，可以看到状态是怎么转换的，呵呵，很形象，如果嫌他转换的太快，没来得及看，那就在tool菜单下选debug,在breakpoint后面选上一些复选框，然后运行，可以实现单步运行，慢慢的看到底是怎么转换的（不详细介绍了，写的累了，^_^)stateflow到底有没有用，或者有多大得用，还是留给大家一起评论吧。可以用helpstateflow看看一些相关命令，用helpsfdemos看看matlab自带的一些例子(比我的计数器要复杂多了，当然也要好很多)完工，吃个苹果先。