【产品应用】用 AWTK 和 AWPLC 快速开发嵌入式应用程序 (7)- 用状态机实现红绿灯
状态机是一个常用的设计模式，其逻辑清晰实现简单。本文以一个简化版的红绿灯为例，演示在 awplc 中实现状态机的方法。
背景
awtk 全称 toolkit anywhere，是 zlg 开发的开源 gui 引擎，旨在为嵌入式系统、web、各种小程序、手机和 pc 打造的通用 gui 引擎，为用户提供一个功能强大、高效可靠、简单易用、可轻松做出炫酷效果的 gui 引擎。
awplc 是 zlg 自主研发的 plc 系统（兼容 iec61131-3)，其中 awplc 的运行时库 (runtime) 基于 zlg tkc 开发，可以移植到到任何主流 rtos 和 嵌入式系统。awplc 的集成开发环境 (ide) 基于 awtk 开发，可以运行在 windows、macos 和 linux 系统之上。awplc 的主要目标之一是把 plc 中低代码开发方法引入到嵌入式软件，从而提高嵌入式软件的开发效率和可靠性。
简介
状态机是一个常用的设计模式，在有的情况下采用状态机，逻辑清晰，实现简单。在 awplc 中，也是可以采用状态机模式的，本文以一个简化版的红绿灯为例，演示在 awplc 中实现状态机的方法。
在采用状态机模式设计时，一般按照下列步骤进行：
确定系统存在的状态，并选取我们关注的状态。比如，在本系统中，我们选取红灯、黄灯、绿灯三个状态；确定在各个状态下系统的行为。比如，在本系统中，在红灯状态下，点亮红色 led 灯；在黄灯状态下，点亮黄色 led 灯；在绿灯状态下，点亮绿色 led 灯；确定各个状态之间转换的条件。比如，在本系统中，在红灯状态下，超时进入黄灯状态下；在黄灯状态下，超时进入绿灯状态下；在绿灯状态下，超时进入红灯状态下。状态转换如下图所示：
1. 系统组成
该系统包括：
3 个 led。2. 软件模拟
led 都用软件模拟。
plc 程序
1. 变量定义
在本系统中，需要定义几个变量：
state_red 表示红色状态，是一个常量，取值为 1；
state_yellow 表示黄色状态，是一个常量，取值为 2；
state_green 表示绿色状态，是一个常量，取值为 3；
state 表示系统当前的状态；
led_red 表示红色 led 灯，映射到第 1 个数字输出；
led_yellow 表示黄色 led 灯，映射到第 2 个数字输出；
led_green 表示绿色 led 灯，映射到第 3 个数字输出。
具体配置如下图所示：2. 功能块图基本工作原理：
如果系统当前状态 state 等于 state_red 时，表明当前处于红灯状态：点亮红色 led 灯，定时器保持工作，当定时器超时，设置系统当前状态为黄灯状态；
如果系统当前状态 state 等于 state_yellow 时，表明当前处于黄灯状态：点亮黄色 led 灯，定时器保持工作，当定时器超时，设置系统当前状态为绿灯状态；
如果系统当前状态 state 等于 state_green 时，表明当前处于绿灯状态：点亮绿色 led 灯，定时器保持工作，当定时器超时，设置系统当前状态为绿灯状态。
* 值得注意的是，这里使用了功能块 move 对变量进行赋值。按道理来说，对变量进行赋值，直接拉根线连接起来就可以了，为什么还要加个 move 呢？原因在于，这里是条件赋值，即在定时器超时的时候，才对 state 进行赋值。
* 这就需要利用功能的执行控制 (execution control)，当功能块启用执行控制 (execution control) 时，只有其输入引脚 en 为 true 时，其后续赋值才生效。
具体实现如下图所示：
用户界面
应用程序不需要编程，用 awtk designer 设计好界面，将控件与模型进行绑定即可。下面介绍一下控件与模型的绑定方法。这里用的是 awtk-mvvm，数据绑定规则与 awtk-mvvm 是完全一样的。
模型可以用 io、plc 或者 io+plc。io 可以用来绑定 io 变量，plc 可以用来绑定程序 plc 内部变量。
示例：
由于符号 % 在程序里具有特殊功能，所以在绑定 io 变量时，把 % 换成 _ 。比如：将 %qx0.0 写作 _qx0.0 。示例：
children_layout=default(r=3,c=1,s=10)>
程序界面如下所示（为了方便理解，我们把功能块图也放到了界面上）：
运行效果：系统启动后，三个 led 灯循环点亮，和跑马灯不同的是，三个 led 点亮的时间并不完全相同。
* 由此可见，在 awplc 功能块图的帮助下，我们不要写 c 代码或脚本，即可完成应用程序的开发。awplc 用低代码降低了开发的门槛，提高了开发的效率。awplc 等您来玩！
awplc 目前还处于开发阶段的早期，写这个系列文章的目的，除了用来验证目前所做的工作外，还希望得到大家的指点和反馈。如果您有任何疑问和建议，请在评论区留言。
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背景
awtk 全称 toolkit anywhere，是 zlg 开发的开源 gui 引擎，旨在为嵌入式系统、web、各种小程序、手机和 pc 打造的通用 gui 引擎，为用户提供一个功能强大、高效可靠、简单易用、可轻松做出炫酷效果的 gui 引擎。
awplc 是 zlg 自主研发的 plc 系统（兼容 iec61131-3)，其中 awplc 的运行时库 (runtime) 基于 zlg tkc 开发，可以移植到到任何主流 rtos 和 嵌入式系统。awplc 的集成开发环境 (ide) 基于 awtk 开发，可以运行在 windows、macos 和 linux 系统之上。awplc 的主要目标之一是把 plc 中低代码开发方法引入到嵌入式软件，从而提高嵌入式软件的开发效率和可靠性。
简介
状态机是一个常用的设计模式，在有的情况下采用状态机，逻辑清晰，实现简单。在 awplc 中，也是可以采用状态机模式的，本文以一个简化版的红绿灯为例，演示在 awplc 中实现状态机的方法。
在采用状态机模式设计时，一般按照下列步骤进行：
确定系统存在的状态，并选取我们关注的状态。比如，在本系统中，我们选取红灯、黄灯、绿灯三个状态；确定在各个状态下系统的行为。比如，在本系统中，在红灯状态下，点亮红色 led 灯；在黄灯状态下，点亮黄色 led 灯；在绿灯状态下，点亮绿色 led 灯；确定各个状态之间转换的条件。比如，在本系统中，在红灯状态下，超时进入黄灯状态下；在黄灯状态下，超时进入绿灯状态下；在绿灯状态下，超时进入红灯状态下。状态转换如下图所示：
1. 系统组成
该系统包括：
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led 都用软件模拟。
plc 程序
1. 变量定义
在本系统中，需要定义几个变量：
state_red 表示红色状态，是一个常量，取值为 1；
state_yellow 表示黄色状态，是一个常量，取值为 2；
state_green 表示绿色状态，是一个常量，取值为 3；
state 表示系统当前的状态；
led_red 表示红色 led 灯，映射到第 1 个数字输出；
led_yellow 表示黄色 led 灯，映射到第 2 个数字输出；
led_green 表示绿色 led 灯，映射到第 3 个数字输出。
具体配置如下图所示：2. 功能块图基本工作原理：
如果系统当前状态 state 等于 state_red 时，表明当前处于红灯状态：点亮红色 led 灯，定时器保持工作，当定时器超时，设置系统当前状态为黄灯状态；
如果系统当前状态 state 等于 state_yellow 时，表明当前处于黄灯状态：点亮黄色 led 灯，定时器保持工作，当定时器超时，设置系统当前状态为绿灯状态；
如果系统当前状态 state 等于 state_green 时，表明当前处于绿灯状态：点亮绿色 led 灯，定时器保持工作，当定时器超时，设置系统当前状态为绿灯状态。
* 值得注意的是，这里使用了功能块 move 对变量进行赋值。按道理来说，对变量进行赋值，直接拉根线连接起来就可以了，为什么还要加个 move 呢？原因在于，这里是条件赋值，即在定时器超时的时候，才对 state 进行赋值。
* 这就需要利用功能的执行控制 (execution control)，当功能块启用执行控制 (execution control) 时，只有其输入引脚 en 为 true 时，其后续赋值才生效。
具体实现如下图所示：
用户界面
应用程序不需要编程，用 awtk designer 设计好界面，将控件与模型进行绑定即可。下面介绍一下控件与模型的绑定方法。这里用的是 awtk-mvvm，数据绑定规则与 awtk-mvvm 是完全一样的。
模型可以用 io、plc 或者 io+plc。io 可以用来绑定 io 变量，plc 可以用来绑定程序 plc 内部变量。
示例：
由于符号 % 在程序里具有特殊功能，所以在绑定 io 变量时，把 % 换成 _ 。比如：将 %qx0.0 写作 _qx0.0 。示例：
children_layout=default(r=3,c=1,s=10)>
程序界面如下所示（为了方便理解，我们把功能块图也放到了界面上）：
运行效果：系统启动后，三个 led 灯循环点亮，和跑马灯不同的是，三个 led 点亮的时间并不完全相同。
* 由此可见，在 awplc 功能块图的帮助下，我们不要写 c 代码或脚本，即可完成应用程序的开发。awplc 用低代码降低了开发的门槛，提高了开发的效率。awplc 等您来玩！
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