状态机的Arduino状态机问题

Question

所以我想做一个状态机，它从用户那里获取输入字母，并使用LED输出morsecode。我使用了一个开关，但由于某些原因，它不想工作。它只适用于字母a，当我添加另一个字母时，它就停止工作了。

我使用了3个函数(点、线和暂停)，并将它们组合起来用于LED的闪烁。我们学校不允许使用"delay()“，所以我做了一个计时器。

#include <ctype.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

#define STATUS_IDLE (0)
#define STATUS_A (1)
#define STATUS_B (2)


// Global Variables
unsigned char status;
unsigned long int t_ref; // Reference time
unsigned char last_PINB;
unsigned char mainStatus;
// define inputs and outputs

#define OUTPUT_H1_LAMPE (PC0)

// whenever a variable is used by both, Interrupt and main programm we
// need to tell the compiler about it ==> volatile
volatile unsigned long int millisekunden; // milli seconds timer
unsigned long int last_msg;               //
char buffer[128];
unsigned int c;
unsigned int counter;

void setup() {
  DDRC |= (1 << OUTPUT_H1_LAMPE);

  // Timer 0 konfigurieren
  TCCR0A = (1 << WGM01);               // CTC Modus
  TCCR0B |= (1 << CS01) | (1 << CS00); // Prescaler 64
  // ((16000000/64)/1000) = 25
  OCR0A = 250;

  // Compare Interrupt erlauben
  TIMSK0 |= (1 << OCIE0A);

  Serial.begin(9600);
}

int last_char = -1;

void dot() {
  while (millisekunden - t_ref <= 300) {
    if (millisekunden - t_ref > 300) {
      t_ref = millisekunden;
      break;
    }
    PORTC |= (1 << OUTPUT_H1_LAMPE);
  }

}

void line() {
  while (millisekunden - t_ref <= 900) {
    if (millisekunden - t_ref > 900) {
      t_ref = millisekunden;
      break;
    }
    PORTC |= (1 << OUTPUT_H1_LAMPE);
  }
}
void pause() {
  while (millisekunden - t_ref <= 300) {
    if (millisekunden - t_ref > 300) {
      t_ref = millisekunden;
      break;
    }
    PORTC &= ~(1 << OUTPUT_H1_LAMPE);
  }

}



void loop() {

  if (millisekunden - last_msg >=1000) {
    sprintf(buffer, "t=[%lu] state=[%d] PORTC=[%2.2x] t_ref=[%lu]",
            millisekunden, mainStatus, PORTC, t_ref);
    Serial.println(buffer);
    last_msg = millisekunden;
  }


  // user input => get key ...
  if (Serial.available())
  {
    last_char = Serial.read(); // Read a character
    sprintf(buffer, "you have pressed the [%c]-key", (char)last_char);
    Serial.println(buffer);
  }
  if (tolower(last_char) == 'a') {
    t_ref = millisekunden;
    mainStatus = STATUS_A;
    last_char = -1;
  }

  if (tolower(last_char) == 'b') {
    t_ref = millisekunden;
    mainStatus = STATUS_B;
    last_char = -1;
  }

 
  switch (mainStatus) {

    case STATUS_IDLE:
      PORTC &= ~(1 << OUTPUT_H1_LAMPE);
      break;
    case STATUS_A:
      dot();
      pause();
      line();
      mainStatus = STATUS_IDLE;
      break;
    case STATUS_B:
      line();
      pause();
      dot();
      pause();
      dot();
      pause();
      dot();
      mainStatus = STATUS_IDLE;
      break;

  }

}

// Timer-Interrupt-Routine
ISR(TIMER0_COMPA_vect) {
  millisekunden++;
}```

Answer 1

关于这段代码，我们可以说很多。我真的不明白你为什么要这样做。但是，如果我只做最小的改动，就可以让你的代码正常工作，如下所示。

您在dot、line、pause中重复了这种模式

while (millisekunden - t_ref <= 300) {
  if (millisekunden - t_ref > 300) {
    t_ref = millisekunden;
    break;
  }
  PORTC |= (1 << OUTPUT_H1_LAMPE);
}

我把dot当作了上面的例子。偶尔会发生的情况是，在没有millisekunden - t_ref > 300为真的情况下，millisekunden - t_ref <= 300将是假的。再说一次，我不明白你为什么要这样做。但是，最终的结果是，有时您的循环在执行了t_ref = millisekunden之后退出，有时它在没有执行t_ref = millisekunden的情况下退出。

如果将这些更改为：

while (millisekunden - t_ref <= 300) {
  PORTC |= (1 << OUTPUT_H1_LAMPE);
}
t_ref = millisekunden;

有了这种安排，当循环退出时，您的t_ref更新将始终发生，并且程序的行为或多或少会按照我期望的方式运行，希望是您期望的方式。

继续在PORTC中设置位也没有什么意义，但正如我所说的，最小的变化。