stateflow基础知识之(时序逻辑)

StateFlow使用教程编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（StateFlow使用教程）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为StateFlow使用教程的全部内容。

基本理论应用模式：（1）使用if—else逻辑判断（2）使用两个或者三个等的状态转换；三个状态的话,注意是否每个状态都能切换到另两个状态。

比如下面第一个例子中当switch_on为0的时候在on状态和standby状态都切换到off状态.（3）StateFlow里面的参数为全局变量,可以多个状态中用。

如:调用函数，并行的两个状态模块，一个状态机中变量来控制另一个状态模块中的切换条件.（4）分层1）下图中，左边和右边是同时并行(and模式）的两个chart,并行后边框编程虚线；2）每一层都需要有一个缺省转移的状态（默认状态),用箭头指向该状态。

（5）during和entryentry使用如下图中，当前状态为黑色画框的，但是根据默认的状态原因，输出力矩分别为20（图中未显示)，200（LowSlipRate中的entry）,80（LowSlipRate1中的entry），70（LowSlipRate1中的during）During使用下图中，Torqueff值进入LowSlipRate1状态时为80，然后每个采样时间递减10.采样周期为1。

例子(进入一个状态后，下一次还进入这个状态）在on模块,直接switchon==0就回到off状态；On模块进入T>160时候，就要，先关闭device，然后开风扇降温到T<65，才回到off状态。

Stateflow函数:T<65;65<T<160两种情况。

时序逻辑电路的概念时序逻辑电路是一种数字电路，其特点是输出不仅取决于当前的输入，还与之前的输入状态有关。

在时序逻辑电路中，存储器是核心元件，用于存储之前的状态信息。

根据存储器的工作方式，时序逻辑电路可分为反馈型和计数型两种基本类型。

一、时序逻辑电路的基本概念时序逻辑电路是一种具有记忆功能的电路，其输出不仅取决于当前的输入，还与之前的输入状态有关。

这种电路通常由组合逻辑电路和存储器两部分组成。

组合逻辑电路用于实现逻辑功能，而存储器则用于存储之前的输入状态。

时序逻辑电路的特点包括以下几个方面：状态寄存器：时序逻辑电路中包含一个或多个状态寄存器，用于存储当前的状态信息。

状态寄存器能够将当前的输入状态转化为输出状态，同时将输出状态反馈回组合逻辑电路的输入端。

记忆功能：时序逻辑电路具有记忆功能，能够对之前的输入状态进行保存。

这种记忆功能可以用于实现各种复杂的逻辑功能，如计数器、序列检测器等。

反馈回路：时序逻辑电路中存在反馈回路，即将输出状态反馈回组合逻辑电路的输入端。

这种反馈机制使得时序逻辑电路具有动态特性，能够根据之前的输入状态和当前的输入状态产生不同的输出状态。

逻辑门：时序逻辑电路中的组合逻辑部分通常由各种逻辑门组成，如与门、或门、非门等。

这些逻辑门用于实现不同的逻辑功能，如运算、比较、控制等。

二、时序逻辑电路的类型根据存储器的工作方式，时序逻辑电路可分为反馈型和计数型两种基本类型。

反馈型时序逻辑电路：在反馈型时序逻辑电路中，输出状态会反馈回组合逻辑电路的输入端，并通过与当前输入进行运算产生新的输出状态。

这种类型的时序逻辑电路通常用于实现各种控制功能，如定时器、振荡器等。

计数型时序逻辑电路：在计数型时序逻辑电路中，输出状态会随着时间的变化而自动更新。

这种类型的时序逻辑电路通常用于实现计数器、分频器、序列检测器等应用。

三、时序逻辑电路的设计方法设计时序逻辑电路的方法包括以下步骤：定义输入和输出：首先确定时序逻辑电路的输入和输出信号，包括时钟信号、数据输入信号、控制信号等。

Stateflow工作窗口介绍：创建框图之后，可以将其锁定，具体做法是:1. 选择Edit菜单下的Chart Properties选项打开Chart属性对话框2. 在Editor域里面选择Locked选项。

在matlab窗口中输入sfnew，则出现了带chart的simulink工作界面Inf代表无穷大两个chart的并行状态的设置：在Stateflow的空白处，右击鼠标，选择Decomposition-parallel （AND）此时两个状态的边框将变成虚线，并出现边框状态（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:entry action %刚转换到此状态时执行entry actionduring:during action %在此状态之中时执行during actionexit:exit action %退出此状态时执行exit action(可以是事件触发)注意StateFlow 同层次的图执行顺序是从上到下，从左到右的优先级原则，during和on事件的执行顺序由他们在状态图中的位置决定，先写的先执行on event_name:on event_name action %当某事件发生时执行on event_name action历史节点（History Junction）: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。

默认转换（default transition）: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。

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）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换线，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[output>maxtime]（当此条件满足时进行状态的转变）。

一个经典的stateflow入门例子及总结.pdfwstateflow总结与分析（我是用的是matlab2009b，也就是matlab7.9版本）一、什么是stateflow（后面简称sf）sf集成于simulink中，是针对控制系统的复杂逻辑进行建模与仿真。

在matlabcommand window（后面简称cw）输入sfnew就可以打开。

如下图：此时打开的是simulink模型，stateflow还需要双击chart图标，以打开集成于simulink的sf。

打开之后，我已经创建了一个模型，表示声音控制灯的开与关。

假设灯原来打开，来一次声音，灯打开（从左向右）；再来一次声音，灯关闭（从右向左）；。

一直循环。

这是最简单的sf控制模型，当有多个逻辑控制的时候，可以构成很复杂的系统。

附打开的另外两个方法：①，打开simulink，然后，找到sf模块②，在cw中输入stateflow，得到下图。

便可以打开。

二、简单介绍编辑状态图状态图是sf中最基本的。

如下所示。

拖动下来以后，可以得到一个状态，上图中的开灯与关灯就是两个状态图，它们表征系统所术语的一个状态。

状态动作：keyword：state actions名称与注释，大家都应该知道。

关于状态动作，表示表示在着一种状态下，内部的执行命令。

假如，每开一次灯，计数一次；灯开着的时候，自动控制空调降温；当灯关闭的时候，关闭所有的家用电器。

那么，就如下图：这个时候，就完成了开灯时候我们需要做的工作。

这儿，为了表示简单，我用中文解释，实际上都需要使用数学表达式。

连接节点以及转移其实，就是复杂了上面的图像。

节点以及转移如下图，假设声音很大，关灯；声音很小，开电视。

便需要节点。

而转移在任何地方一般都需要，且自己拖动就可以了（比较智能）。

转移标签（重要）转移标签就是转移需要使用的条件以及状态。

事件表示只有事件发生才有可能条件转移；条件表示事件中的条件发生才有可能转移；条件动作表示条件满足时候就执行的动作；转移动作在整个通道都有效猜执行。

Stateflow 入门知识Stateflow 基本操作Stateflow 应用实例Stateflow 动态仿真简介StateflowStateflow入门知识◆Statefolw 是一种图形化的设计开发工具，是有限状态机的图形实现工具，也被称为状态流。

◆主要用于simulink 中控制和检测逻辑关系,主要针对控制系统中复杂控制逻辑建模与仿真。

◆它和Simulink 同时使用使得Simulink 更具有事件驱动控制能力。

所谓有限状态机是指系统中存在可数的状态，在某些事件发生时，系统从一个状态转换成另一个状态，故又称为事件驱动的系统。

在有限状态机的描述中，可以设计出由一种状态转换至另一种状态的条件，并将每对可转换的状态均设计出状态迁移的事件，从而构造出状态迁移图。

（1）建立有限的状态。

（2）用图形的形式绘制出状态迁移的条件。

（3）使用规定的命令设计状态迁移执行的任务。

完成以上操作即构造出整个有限状态机系统。

状态迁移图：状态状态是指系统运行的模态。

在Stateflow 下，状态有两种行为：活动的（active）和非活动的（inactive）。

状态有互斥和并行两种。

互斥状态的矩形框边缘都是实线，只能有一种状态被激活。

当状态A被激活时，其子状态A1和A2也只能有一个被激活。

并行状态的矩形框边缘都是虚线，同一级的并行状态可在同一时间被激活。

状态A和B并行可同时被激活，状态A1和A2也可同时被激活，但B1和B2则不能。

事件与数据的设置从stateflow的编辑界面的add中选择Event/Data，并在随后打开的菜单中选择相应选项。

从stateflow的编辑界面的Tools中选择Explore，并在随后打返回开的菜单中选择相应设置。

Stateflow基本操作1：创建包含stateflow的simulink模型在MATLAB命令行窗体中键入sfnew在已有的simulink模块库浏览器中点击stateflow命令2:stateflow 编辑器双击7.内嵌Matlab 函数8.模型整理工具10放大缩小工具9.函数调用1.状态工具2.历史交汇工具3.缺省状态迁移工具4.交汇连接工具5.真值表6.图形函数工具状态工具单击状态工具按钮并拖动到编辑界面的空白处，即可绘制出一个状态的示意模块。

【电⼯基础知识】时序逻辑电路时序逻辑电路定义时序逻辑电路主要由触发器构成。

在理论中，时序逻辑电路是指电路任何时刻的稳态输出不仅取决于当前的输⼊，还与前⼀时刻输⼊形成的状态有关。

这跟相反，组合逻辑的输出只会跟⽬前的输⼊成⼀种函数关系。

换句话说，时序逻辑拥有储存器件（）来存储信息，⽽组合逻辑则没有。

从时序逻辑电路中，可以建出两种形式的：：输出只跟内部的状态有关。

（因为内部的状态只会在时脉触发边缘的时候改变，输出的值只会在时脉边缘有改变）：输出不只跟⽬前内部状态有关，也跟现在的输⼊有关系。

时序逻辑因此被⽤来建构某些形式的的，延迟跟储存单元，以及有限状态⾃动机。

⼤部分现实的电脑电路都是混⽤组合逻辑跟时序逻辑。

按“功能、⽤途”分为：1. 寄存器；2. 计数（分频）器；3. 顺序（序列）脉冲发⽣器；4. 顺序脉冲检测器；5. 码组变换器；寄存器定义寄存器：能够暂时存放数码、指令、运算结果的数字逻辑部件，称为寄存器。

寄存器的功能是存储，它是由具有存储功能的组合起来构成的。

⼀个触发器可以存储1位⼆进制代码，故存放n位⼆进制代码的寄存器，需⽤n个触发器来构成。

[1]按照功能的不同，可将寄存器分为基本寄存器和两⼤类。

基本寄存器只能并⾏送⼊数据，也只能并⾏输出。

移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作⽤下依次逐位右移或左移，数据既可以并⾏输⼊、并⾏输出，也可以串⾏输⼊、串⾏输出，还可以并⾏输⼊、串⾏输出，或串⾏输⼊、并⾏输出，⼗分灵活，⽤途也很⼴。

[1]知识点概述：1、寄存器，就是能够记忆或存储0和1数码的基本部件。

通常都是由各种触发器和门电路来构成的。

2、寄存器分为仅能存储0和1数码的数码寄存器，和既能存储数码同时也能实现数码的左移或右移的寄位移寄存器。

3、在实际中，通常使⽤集成寄存器。

本节讲解了寄存器的电路构成、⼯作原理、对74LS194双向移位寄存器的使⽤进⾏了介绍。

4、有点寄存器具有左移右移的功能寄存器电路如下：（1）由四个D触发器构成，因为每⼀个D触发器可以存放1位⼆进制信息，所以上述电路的寄存器可存放⼀个4位⼆进制数码，⼀般也把这种寄存器称为数码寄存器。

stateflow语法【原创实用版】目录1.Stateflow 语法概述2.Stateflow 的基本结构3.Stateflow 的应用领域4.Stateflow 的优势与不足5.结论正文1.Stateflow 语法概述Stateflow 是一种用于建模和模拟动态系统的图形化语法。

它最初由美国麻省理工学院（MIT）的人工智能研究团队开发，目的是为了支持复杂的、基于时间的系统设计。

Stateflow 不仅适用于计算机科学领域，还可以广泛应用于其他行业，如控制系统、信号处理、通信系统等。

2.Stateflow 的基本结构Stateflow 语法主要包括以下几个基本元素：- 状态（State）：系统的基本单元，表示系统的一种特定状态。

- 事件（Event）：表示系统状态发生变化的时间点。

- 动作（Action）：事件触发时执行的操作。

- 条件（Guard）：用于控制事件和动作的触发条件。

- 延迟（Delay）：表示事件或动作之间的时间间隔。

这些基本元素通过有向边相互连接，形成一个有向图。

Stateflow 语法通过这个有向图来描述系统的动态行为。

3.Stateflow 的应用领域Stateflow 语法广泛应用于以下领域：- 计算机科学：用于建模和模拟计算机程序的执行过程、数据结构和算法等。

- 控制系统：用于建模和模拟自动控制、工业过程控制等系统。

- 信号处理：用于建模和模拟信号处理系统的动态行为，如滤波器设计等。

- 通信系统：用于建模和模拟通信系统的协议、信道模型等。

4.Stateflow 的优势与不足Stateflow 语法的优势主要体现在以下几个方面：- 易于理解和掌握：Stateflow 语法采用图形化表示，直观且易于理解。

- 强大的建模能力：Stateflow 语法可以描述复杂的、基于时间的系统动态行为。

- 可验证性：Stateflow 语法支持模型的验证，有助于提高系统的可靠性。

然而，Stateflow 语法也存在一些不足之处：- 建模效率较低：相较于传统的文本式建模方法，Stateflow 语法的建模效率较低。

时序逻辑系统名词解释
时序逻辑系统是一种用于描述电路或系统中时间相关事件的逻辑系统。

下面是一些常见的时序逻辑系统名词及其解释：
1. 时钟信号（Clock Signal）：时钟信号是一个周期性的信号，用于同步电路和系统中的各个部分，以确保它们在正确的时间进行操作。

2. 时序逻辑电路（Sequential Logic Circuit）：时序逻辑电路是一种电路，其输出值取决于电路内部状态和输入信号的组合。

时序逻辑电路包括触发器、寄存器、计数器等。

3. 触发器（Flip-flop）：触发器是一种时序逻辑电路元件，用于存储二进制数据。

常见的触发器包括SR触发器、D触发器、JK触发器等。

4. 稳态（Steady State）：稳态是指时序逻辑电路的输出值在输入信号稳定后达到稳定状态。

在稳态下，电路输出值不再变化。

5. 时序逻辑设计（Sequential Logic Design）：时序逻辑设计是指将时序逻辑电路组合起来以实现特定功能的过程。

时序逻辑设计需要考虑时序逻辑电路的时序特性，包括时序分析和时序优化等。

6. 时序逻辑分析（Sequential Logic Analysis）：时序逻辑分析是指分析时序逻辑电路在不同输入信号下的输出结果。

时序逻辑分析需要考虑电路的时序特性，包括时钟频率、信号延迟等。

7. 时序优化（Timing Optimization）：时序优化是指通过优化电路结构和管脚布局等方法，以提高电路的时序性能，包括最大工作频率、最小时钟周期等。

时序逻辑系统的设计和分析需要深入理解这些术语的含义，并结合实际应用场景进行合理的选择和优化。

基本理论应用模式：（1）使用if-else逻辑判断（2）使用两个或者三个等的状态转换；三个状态的话，注意是否每个状态都能切换到另两个状态。

比如下面第一个例子中当switch_on为0的时候在on状态和standby状态都切换到off状态。

（3）StateFlow里面的参数为全局变量，可以多个状态中用。

如：调用函数，并行的两个状态模块，一个状态机中变量来控制另一个状态模块中的切换条件。

（4）分层1）下图中，左边和右边是同时并行（and模式）的两个chart，并行后边框编程虚线；2）每一层都需要有一个缺省转移的状态（默认状态），用箭头指向该状态。

（5）during和entryentry使用如下图中，当前状态为黑色画框的，但是根据默认的状态原因，输出力矩分别为20（图中未显示）,200（LowSlipRate中的entry），80（LowSlipRate1中的entry）,70（LowSlipRate1中的during）During使用下图中，Torqueff值进入LowSlipRate1状态时为80，然后每个采样时间递减10.采样周期为1.例子（进入一个状态后，下一次还进入这个状态）在on模块，直接switchon==0就回到off状态；On模块进入T>160时候，就要，先关闭device，然后开风扇降温到T<65，才回到off状态。

Stateflow函数：T<65;65<T<160两种情况。

去掉红色框中的条件时，温度高了只能先让风扇降温到低温下才能彻底把风扇和device关掉。

三个档位的风扇（三个状态的转换）三个状态都能转换到另外两个状态；在上面的func_fanMode函数中，确定风扇的关0、中0.75、高1强度。

高模式和中模式频繁切换；实例：红绿灯三个状态的转变三个输出在三个状态机中，输出应该为全局变量；所以输出状态要么在不同状态机中修改，要么在一个状态机中进入和出去的时候更改。