1.QP簡介：

量子平臺(Quantum Platform, 簡稱QP)是一個用于實時嵌入式系統的軟件框架，QP是輕量級的、開源的、基于層次式狀態機的、事件驅動的平臺。

QP包括事件處理器(QEP)、輕量級的事件驅動框架(QF)、任務調度微內核(QK)和實時跟蹤調試器(QS)四個部分。

利用QP可以開發出結構清晰的嵌入式應用程序(使用C或C++語言)。

2.QEP核心思想

QEP的核心思想就是，用一個函數指針指向當前狀態函數，使用這個函數指針有條件地執行某狀態函數，并根據執行結果執行其它的相應動作。

（1）狀態圖到C語言的轉換
狀態圖可以很容易地轉換到C語言表示，下面舉例說明(略去了構造函數和初始化函數)。

例如下面的平面狀態機FSM，圖中有兩個狀態：設置狀態setting和定時狀態timing。

可以轉換成C代碼如下
兩個狀態函數聲明：

static QState Bomb4_setting(Bomb4 *me, QEvent const *e);/*聲明設置狀態函數*/

static QState Bomb4_timing (Bomb4 *me, QEvent const *e);/*聲明計時狀態函數*/

兩個狀態函數的實現（對事件的處理）：

QState Bomb4_setting(Bomb4 *me, QEvent const *e) {
                 switch (e->sig) {
                     case UP_SIG: {/*UP_SIG事件處理---增加定時處理*/
                       ...
                         return Q_HANDLED();
                     }
                     case DOWN_SIG: {/*DOWN_SIG事件處理---減少定時事件處理*/
                      ...
                         return Q_HANDLED();
                     }
                     case ARM_SIG: {/*ARM_SIG事件處理---定時事件處理*/
                         return Q_TRAN(&Bomb4_timing); /* 轉到定時狀態*/
                     }
                 }
                 return Q_IGNORED(); /*忽略事件*/
}

                 /*----6.4-狀態函數（定時狀態處理）-----.*/
QState Bomb4_timing(Bomb4 *me, QEvent const *e) {
                 switch (e->sig) {
                     case Q_ENTRY_SIG: {/*狀態進入處理*/
                       ...
                         return Q_HANDLED();
                     }
                     case UP_SIG: {/*UP_SIG事件處理---保存密碼設置*/
                       ...
                         return Q_HANDLED();
                     }
                     case DOWN_SIG: {/*DOWN_SIG事件處理---保存密碼設置*/
                      ...
                         return Q_HANDLED();
                     }
                     case ARM_SIG: {/*ARM_SIG事件處理---密碼正確則解除定時引爆，轉到設置狀態*/
                         if (me->code == me->defuse) {
                             return Q_TRAN(&Bomb4_setting);
                                                   }
                         return Q_HANDLED();
                     }
                     case TICK_SIG: {/*定時事件處理*/
                      ...
                         return Q_HANDLED();
                     }
                 }
                 return Q_IGNORED();
}

（2）狀態函數指針
在QP中用函數表示狀態，叫狀態函數，一個狀態用一個狀態函數表示，系統有多個狀態，也就可以用多個函數來表示。在QEP中定義了一個狀態函數指針QStateHandler，用這個函數指針可以指向任何一個狀態函數。在狀態函數內使用了結構清晰的switch---case語句，對不同的事件(信號)進行分類處理。

狀態函數指針定義如下：

typedef QState  (*QStateHandler)(void *me, QEvent const *e);  /*狀態函數指針，指向狀態機中任何一個狀態函數*/

其中 QState是調用狀態函數的返回值，其定義如下：

typedef uint8_t QState;/*狀態返回值，狀態機狀態處理函數返回值*/

有四種返回值：0---QRETHANDLED，表示事件被處理了，但沒有轉換，叫內部轉換； 1---QRETIGNORED， 表示事件被忽略，沒有處理； 2---QRETTRAN，表示事件被處理了，并有轉換，轉換到其它狀態； 3---QRETSUPER，表示進入父狀態了，只用于層次狀態機HSM中。

（3）狀態機的當前狀態

平面狀態機FSM或層次狀態機HSM內部定義了一個QStateHandler類型的state變量，它是一個指向狀態函數的指針，state指向哪個狀態函數，哪個狀態函數就是當前狀態，有事件時，總是把事件發給當前狀態的狀態函數來處理。狀態機有多個狀態，但同一時刻，只有一個“焦點”(當前狀態)，“焦點”可以用QTRAN(target)來改變。

當前狀態變量定義如下：

typedef struct QFsmTag {QStateHandler  state;  /*狀態變量，當前活動狀態，也就是經常用到的me->state */
                       } QFsm;  /*平面狀態機FSM數據結構*/

typedef struct QFsmTag QHsm;  /*層次狀態機HSM數據結構，與FSM一樣*/

狀態轉換定義如下：

#define Q_TRAN(target_)(((QFsm *)me)->state = (QStateHandler)(target_), Q_RET_TRAN)

發給狀態機的事件，總是發到當前狀態變量所指向的狀態函數來處理。

（4）事件處理器
事件處理器，也可以理解為一個狀態機引擎，當處理有事件時，調用當前狀態的狀態函數處理這個事件，并處理調用狀態函數的返回值，根據返回值進行相應的狀態變換(如轉移到父狀態)。

同時狀態引擎也處理狀態的進入(ENTER)、退出(EXIT)，并處理初始偽狀態。

事件處理器利用狀態函數指針來調用狀態函數，總是把事件發送到當前狀態，但事件不是在當前狀態處理了，由調用的結果來判斷。

3.結論

用狀態函數指針從原理上可以調用任何狀態函數，并檢查調用結果。狀態機引擎也就成了一個事件分派執行器。QHsm_dispatch()函數是QP中最復雜的函數，是理解狀態機處理的關鍵。

參考：
【1】QP量子平臺、量子編程:http://www.state-machine.com

總結

以上是生活随笔為你收集整理的QP之QEP原理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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