Programación de máquinas de estado
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Piensa en los pasos que das para que el coche se mueva. ¿Qué le ocurre al coche después de cada paso? Después del primer paso, el coche está ocupado por un conductor. Después del segundo paso, el motor del coche se pone en marcha. Después del tercer paso, el coche está en marcha. Después del cuarto paso, el coche está finalmente en movimiento. Se trata de estados en los que el coche entra y sale, ¿verdad? Bien, ¿podríamos traducir esos estados directamente al código de LabVIEW? Buenas noticias. Podemos hacerlo. Te presento a la máquina de estados.
Una máquina de estado estándar utilizará una estructura de casos, rodeada por un bucle while con registros de desplazamiento para manejar los casos. El estado puede cambiar cada vez que el bucle itera, entonces el nuevo estado se pasará a la siguiente iteración, y el nuevo estado se ejecutará en la Estructura de Casos. Abajo hay un ejemplo rápido.
Primero, hagamos una máquina de estado por defecto como la de arriba. Creemos unNuevo VI o nuevo VI en blanco, y guardémoslo como “State Machine.vi”. Ahora, cambia al diagrama de bloques y arrastra un Enum al diagrama. Puedes hacer esto haciendo clic derecho en el diagrama de bloques, pasando por encima de “Numeric”, y arrastrando la constante Enum al diagrama de bloques. Inicialmente le permite escribir el primer elemento del Enum después de arrastrarlo, pero siga adelante y haga clic en el diagrama de bloques en cualquier lugar. Ahora, vamos a añadir algunos elementos. Haz clic con el botón derecho del ratón en el Enum y haz clic en Editar elementos. Debería ver una ventana como la de abajo.
Patrón de diseño de máquinas de estado labview
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Una máquina de estados es un tipo de técnica de programación que se utiliza en la mayoría de los diferentes lenguajes de programación. La máquina de estados es una herramienta especialmente importante y flexible que se utiliza en la programación de LabVIEW porque la codificación es muy fácil de mantener, documentar y reutilizar[1].
Las máquinas de estado giran en torno a 3 conceptos: el estado, el evento y la acción. El estado es la posición o estado en el que se encuentra el programa cuando está trabajando en el problema. Por ejemplo, un estado puede ser esperar a que el usuario haga algo, o ejecutar un cálculo. Los estados ayudan a dividir el panorama general y a que todo funcione mejor. Desarrollarlos de forma inteligente ayudará a que la máquina de estados funcione de forma más eficiente. Los eventos son ocurrencias que tienen un significado específico para el programa mismo. El ejemplo que vamos a construir es una máquina expendedora que dispensa un artículo después de que el usuario ha insertado la cantidad correcta de dinero. Un evento para este programa podría ser el dinero que se inserta o la persona que pulsa el botón de inicio. La acción es cómo el programa reaccionará al evento particular que ha ocurrido[1].
Cómo implementar una máquina de estado
Las máquinas de estado son una forma habitual de describir una serie de estados en un proceso de negocio. A primera vista, parece una herramienta fácil para los desarrolladores. Básicamente, todo lo que tienen que hacer es definir todos los estados de una máquina y describir las transiciones de un estado a otro. Sin embargo, a pesar de la aparente simplicidad, los desarrolladores pronto empiezan a arrepentirse de utilizar las máquinas de estado.
Las máquinas de estado pueden utilizarse en procesos con una lógica sencilla. Pensemos en un ejemplo de la vida real. Imagina que utilizas una máquina de estado para una lámpara. En total, su lámpara tendrá dos estados: activo, cuando la luz está encendida, e inactivo, cuando está apagada. Para que el sistema funcione, necesita transiciones de estado. En este caso, serán comandos de encendido y apagado.
Trabajar con máquinas de estado parece bastante sencillo si sólo tienes dos estados y dos tipos de transiciones de estado. Pero imagine que está desarrollando un sistema más sofisticado con numerosos estados o clases de estados. En cada uno de los estados el comportamiento del sistema es diferente y tu tarea es caracterizarlos todos. También tendrás que definir los eventos que harán que el sistema pase de un estado a otro. Por ejemplo, te piden que crees un sistema de pedidos online. Para ello tienes que pensar en todos los estados posibles del sistema, como por ejemplo cómo se comporta cuando un cliente hace un pedido, qué ocurre si no se encuentra en el almacén o si el cliente decide cambiar o eliminar el artículo elegido. El número de estos estados puede llegar a 100 o más. Empiezas a especificar el comportamiento del sistema para cada uno de los estados y pronto te das cuenta de que tu código se vuelve ilegible.
Máquina de estados C
Un estado es una descripción del estado de un sistema en espera de ejecutar una transición. Una transición es un conjunto de acciones a ejecutar cuando se cumple una condición o se recibe un evento. En un diagrama de estados, los círculos representan cada uno de los estados posibles y las flechas representan las transiciones entre estados.
Este tipo sólo permite una transición posible para cualquier entrada permitida. Es como la sentencia “if” en la que si x == true entonces doThis else doThat no es posible. El ordenador debe realizar una de las dos opciones.