Реализация конечного автомата на 8битном контроллере., Около 20 состояний. Хорошие исходники бы посмотреть. Опции

[sigmaN]

Всем привет!
Сейчас сделано как-то так.
Прекрасно работает, расширяется. Всем доволен, но хотелось бы сравнить с тру 8ми битным подходом. Собственно какую-нибудь хорошую реализацию конечного автомата и хотелось бы где-то посмотреть.

Код

enum DeviceEvents
{
    DEVEV_HEARTBEAT,            //this event occures every ~100ms
    DEVEV_STARTBTN_PRESSED,
    //etc...
    DEVEV_NO_EVENT = 0xff,
}

enum DeviceState_enum
{
    DEVSTATE_OFF,              
    DEVSTATE_LOCKED,
    //etc....
    DEVSTATE_INVALID = 0xff,
}

//state interface class
struct DeviceStateImplementation
{
    virtual void EnterThisStateFrom( const DeviceState_enum &prevState ) = 0;
    //Handles event and returns new device state in response of event
    virtual DeviceState_enum HandleEvent( const DeviceEvents &event ) = 0;
};

//Implementation of DEVSTATE_OFF state
class StateImpl_OFF: public DeviceStateImplementation
{
    timestamp_t MillisecondsCounter;
    uint8_t MinutesCounter;
    bool ReactOnStartBTNRelease;

    void ResetMillisecondsCounter();
public:
    virtual void EnterThisStateFrom( const DeviceState_enum &prevState );
    virtual DeviceState_enum HandleEvent( const DeviceEvents &event );
};

//Implementation of DEVSTATE_OFF state
void StateImpl_OFF::EnterThisStateFrom( const DeviceState_enum &prevState )
{
    TurnOffAllOutputs();
    DisableRPMMeasure();
    G_SettingsStateSelector.ResetPressCounter();
    ReactOnStartBTNRelease = false;
    ResetMillisecondsCounter();
}

void StateImpl_OFF::ResetMillisecondsCounter()
{
    MillisecondsCounter = GetTickCount();
    MinutesCounter = 0;
}

DeviceState_enum StateImpl_OFF::HandleEvent( const DeviceEvents &event )
{
    DeviceState_enum retval = DEVSTATE_OFF;

    switch(event)
    {
    case DEVEV_HEARTBEAT:
        ACC_LEDBlinker.DoTheJob();

        if( G_SettingsStateSelector.GetSelectedState() != DEVSTATE_INVALID )
        {
            ACC_LEDBlinker.StartEndlessBlinkSequence(100, 100);//fast blinking indicating some settings mode was selected
        }
        break;

    case DEVEV_STARTBTN_PRESSED:
        ReactOnStartBTNRelease = true;
        break;

    case DEVEV_STARTBTN_RELEASED:
        //react on release only if press also was made in this state
        if( ReactOnStartBTNRelease )
        {
            ResetMillisecondsCounter();
            if( GlobalVarsRef.BrakePedal.GetButtonState() == GPIOBTNSTATE_PUSHED )
            {
                DeviceState_enum SelectedSettingsModeState = G_SettingsStateSelector.GetSelectedState();
                if( SelectedSettingsModeState != DEVSTATE_INVALID )
                    retval = SelectedSettingsModeState;
                else
                    retval = DEVSTATE_CRANKING;
            }
            else
            {
                retval = DEVSTATE_IGNON;
            }
        }
        break;

    case DEVEV_STARTBTN_LONGPRESS:
        if( GlobalVarsRef.BrakePedal.GetButtonState() == GPIOBTNSTATE_PUSHED )
            retval = DEVSTATE_FORCEDCRANKING;
        else
            retval = DEVSTATE_ACCON;
        break;

    case DEVEV_BREAKPEDAL_PRESSED:
        ResetMillisecondsCounter();
        G_SettingsStateSelector.SelectorWasPressed();

        ACC_LED::Clear();
        ACC_LEDBlinker.StartBlinkSequence(2, 50, 100);
        break;

    case DEVEV_BREAKPEDAL_RELEASED:
        ACC_LED::Clear();
        ACC_LEDBlinker.AbortBlinkSequence();
        break;

    case DEVEV_ENGINE_STARTED:
        retval = DEVSTATE_RUNNING;
        break;

    case DEVEV_ENGINE_STALLED:
        break;
    }

    return retval;
}

/////main state machine implementation
class MainStateMachine
{
public:
    void EnterStateForced( const DeviceState_enum &state );
    void ProcessEvent( const DeviceEvents &evnt );

private:
    DeviceStateImplementation *CurrentDevStateImplementation; //<----pointer to state interface class
    DeviceState_enum CurrentDevState;

    void SetNewDeviceState( const DeviceState_enum &newDevState );
};

void MainStateMachine::ProcessEvent( const DeviceEvents &evnt )
{
    DeviceState_enum newDevState = CurrentDevStateImplementation->HandleEvent( evnt );
    if( newDevState != CurrentDevState )
        SetNewDeviceState( newDevState );
}

void MainStateMachine::SetNewDeviceState( const DeviceState_enum &newDevState )
{
    switch( newDevState )
    {

    case DEVSTATE_OFF:
        CurrentDevStateImplementation = &OFFState;
        break;
    case DEVSTATE_LOCKED:
        CurrentDevStateImplementation = &LockedState;
        break;
    }
    CurrentDevStateImplementation->EnterThisStateFrom( CurrentDevState );
    CurrentDevState = newDevState;
}


//main loop simplifiyed
int main()
{
    while(1)
    {
        event = DEVEV_HEARTBEAT;
        while( event != DEVEV_NO_EVENT )
        {
            MainStateMachine.ProcessEvent( event );
            event = DetectOneMoreEvents();
        }
    }
}

[iosifk]

Всем доволен, но хотелось бы сравнить с тру 8ми битным подходом. Собственно какую-нибудь хорошую реализацию конечного автомата и хотелось бы где-то посмотреть.

В ИТМО есть Шалыто А.А. И у них есть сайт со статьями по "switch-тенологиям"...
is.ifmo.ru

[sigmaN]

iosifk, спасибо, кажется нашел пдфку с которой стоит начать http://is.ifmo.ru/books/_book.pdf

[iosifk]

iosifk, спасибо, кажется нашел пдфку с которой стоит начать http://is.ifmo.ru/books/_book.pdf

Еще в КиТ, в архиве статей 2006-11 и до 2007-8 статьи, автор Татарчевский...

[Dog Pawlowa]

Всем доволен, но хотелось бы сравнить с тру 8ми битным подходом. Собственно какую-нибудь хорошую реализацию конечного автомата и хотелось бы где-то посмотреть.

Биты то при чем?

Реализация автомата - дело интимное. При реализации UI как автомата параметры такие:
- состояний - около сотни
- событий - два десятка (кнопки и таймеры)
- новое состояние определяется внутри обработки конкретного состояния (т.к. не все, что происходит и изменяет состояния - это события)
- изменение состояния - тоже событие (удобно для единообразия)
- Х-макросы для перечисления имен функций, названий состояний, текста в первой строке, особенностей поддержки каждого состояния (например, чистить или нет экран)
- механизм возврата в предыдущее состояние
Очень важная для меня цель была - прозрачность понимания, т.к. приходится корректировать проекты после большого перерыва.

[sigmaN]

Биты при том, что при моей нынешней реализации(которую я вкратце привел) У меня при всём удобстве в редактировании и расширении маленько так сожрало и флэша и памяти.
Труды Шалыто А.А. я конечно изучу, полезно будет по любому, но думал может ещё народ скинет разных исходников "на посмотреть".

Может есть что-то готовое и красиво реализованное, например как protothreads, где switch красиво обыгран макросами или я не знаю... Реализацию табличного какого-нибудь подхода глянуть.
И именно 8ми битный контроллер был обозначен для того, чтоб не приводили полномасштабных вариантов с UI

[Dog Pawlowa]

Биты при том, что при моей нынешней реализации(которую я вкратце привел) У меня при всём удобстве в редактировании и расширении маленько так сожрало и флэша и памяти.
И именно 8ми битный контроллер был обозначен для того, чтоб не приводили полномасштабных вариантов с UI

UI - это не GUI, это всего лишь дисплей 2х16, 4 кнопки и STM8.
Давайте адрес почты, пришлю файлов, но не весь проект.

[sigmaN]

Спасибо, будет интересно посмотреть!
altersoft mail.ru

[XVR]

iosifk, спасибо, кажется нашел пдфку с которой стоит начать http://is.ifmo.ru/books/_book.pdf

Хм. Читать осторожно - у неподготовленного читателя может вызвать взрыв мозга.

Что касается автоматов на МК с минимумум ресурсов (будем так называть '8ми битные контролеры') то тут явно напрашивается нечто на голом С либо в виде большого switch, либо таблицей переходов (в зависимости от количества состояний, переходов и архитектуры самого МК). А что бы не было 'мучительно больно' это все поддерживать (как минимум модифицировать) напрашивается какой нибудь генератор (либо из готовых, что были упомянуты в статье, либо что нибудь самописное на каком нибудь Perl'е или Python'е)

[sigmaN]

Что касается автоматов на МК с минимумум ресурсов (будем так называть '8ми битные контролеры') то тут явно напрашивается нечто на голом С либо в виде большого switch, либо таблицей переходов

Вот на исходнички чего-нибудь такого и было бы интересно посмотреть. В частности интересно реализовать одинаковые автоматы двумя разными способами и сравнить их по быстродействию/занимаемой памяти....

[Dog Pawlowa]

либо в виде большого switch, либо таблицей переходов

уже десять лет назад IAR AVR делал таблицу из большого свича на высоких уровнях оптимизации.

[sigmaN]

Вот дойдут как-нибудь руки до сравнений и будет интересно посмотреть на результаты.

Так то в моей текущей реализации вызов обработчика событий идет через указатель CurrentDevStateImplementation, который является указателем на интерфейс класса, хотя записан туда адрес конкретной реализации. Что при вызове метода через этот указатель ВНЕЗАПНО приводит к использованию vtable https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B0%...%B4%D0%BE%D0%B2

В связи с чем и становится интересно, а будет ли реальная экономия хоть чего-нибудь если все эти состояния положить в огромный switch, который потом IAR доблестно превратит в таблицу с адресами функций... Что в итоге будет снова ооочень напоминать vtable )

[k155la3]

. . .
В связи с чем и становится интересно, а будет ли реальная экономия хоть чего-нибудь если все эти состояния положить в огромный switch, который потом IAR доблестно превратит в таблицу с адресами функций... Что в итоге будет снова ооочень напоминать vtable )

Смотря как компилятором реализуется работа vtable и какая "вложенность".
Если использовать правильный switch (опятьже зависит от комилятора) который генерирует "вычисляемые" переходы.
"правильный" - это в IAR конструкция

Код

switch ( __even_in_range(TBIV, 14)  )
{ ...

[pokk]

Dog Pawlowa, можно тоже исходники глянуть? m65535625@gmail.com

А то как не крути вечно такой колхоз получается
(Передача пакета данных по usart)

CODE

void Sendpackage(void){
static uint8_t mode;
static uint16_t counter;
uint8_t* Data;
switch(mode){
case 0:{
//---------------------------------------------
//--------Ожидание команды на отправку---------
//---------------------------------------------
if(TransmitDataStart==Transmit_START){
TransmitDataStart=Transmit_STOP;
Data=&Protocol;
mode=1;
}
break;
}
//-------------------------------------------------
case 1:{
if(counter<sizeof(ProtocolExchange_t)){
if(USART3->SR & USART_SR_TC){
USART3->DR =(uint8_t)Data[counter];
counter++;
}
}else{
mode=0;
}
break;
}
//-------------------------------------------------
}
}

[sigmaN]

Смотря как компилятором реализуется работа vtable и какая "вложенность".

Ну "вложенность" получается 1. Указатель на абстрактный класс указывает на реализацию класса.

Про __even_in_range() не знал, протестируем

Add:
Последний IAR STM8
Error[Pe020]: identifier "__even_in_range" is undefined main.cpp 140