狀态機是一個常用的設計模式，其邏輯清晰實作簡單。本文以一個簡化版的紅綠燈為例，示範在 AWPLC 中實作狀态機的方法。
背景
AWTK 全稱 Toolkit AnyWhere，是 ZLG 開發的開源 GUI 引擎，旨在為嵌入式系統、WEB、各種小程式、手機和 PC 打造的通用 GUI 引擎，為使用者提供一個功能強大、高效可靠、簡單易用、可輕松做出炫酷效果的 GUI 引擎。
AWPLC 是 ZLG 自主研發的 PLC 系統（相容 IEC61131-3)，其中 AWPLC 的運作時庫 (Runtime) 基于 ZLG TKC 開發，可以移植到到任何主流 RTOS 和 嵌入式系統。AWPLC 的內建開發環境 (IDE) 基于 AWTK 開發，可以運作在 Windows、MacOS 和 Linux 系統之上。AWPLC 的主要目标之一是把 PLC 中低代碼開發方法引入到嵌入式軟體，進而提高嵌入式軟體的開發效率和可靠性。
簡介
狀态機是一個常用的設計模式，在有的情況下采用狀态機，邏輯清晰，實作簡單。在 AWPLC 中，也是可以采用狀态機模式的，本文以一個簡化版的紅綠燈為例，示範在 AWPLC 中實作狀态機的方法。
在采用狀态機模式設計時，一般按照下列步驟進行：
- 确定系統存在的狀态，并選取我們關注的狀态。比如，在本系統中，我們選取紅燈、黃燈、綠燈三個狀态；
- 确定在各個狀态下系統的行為。比如，在本系統中，在紅燈狀态下，點亮紅色 LED 燈；在黃燈狀态下，點亮黃色 LED 燈；在綠燈狀态下，點亮綠色 LED 燈；
- 确定各個狀态之間轉換的條件。比如，在本系統中，在紅燈狀态下，逾時進入黃燈狀态下；在黃燈狀态下，逾時進入綠燈狀态下；在綠燈狀态下，逾時進入紅燈狀态下。
狀态轉換如下圖所示：
1. 系統組成
該系統包括：
- 3 個 LED。
2. 軟體模拟
- LED 都用軟體模拟。
PLC 程式
1. 變量定義
在本系統中，需要定義幾個變量：
- STATE_RED 表示紅色狀态，是一個常量，取值為 1；
- STATE_YELLOW 表示黃色狀态，是一個常量，取值為 2；
- STATE_GREEN 表示綠色狀态，是一個常量，取值為 3；
- STATE 表示系統目前的狀态；
- LED_RED 表示紅色 LED 燈，映射到第 1 個數字輸出；
- LED_YELLOW 表示黃色 LED 燈，映射到第 2 個數字輸出；
- LED_GREEN 表示綠色 LED 燈，映射到第 3 個數字輸出。
具體配置如下圖所示：
2. 功能塊圖
基本工作原理：
- 如果系統目前狀态 STATE 等于 STATE_RED 時，表明目前處于紅燈狀态：點亮紅色 LED 燈，定時器保持工作，當定時器逾時，設定系統目前狀态為黃燈狀态；
- 如果系統目前狀态 STATE 等于 STATE_YELLOW 時，表明目前處于黃燈狀态：點亮黃色 LED 燈，定時器保持工作，當定時器逾時，設定系統目前狀态為綠燈狀态；
- 如果系統目前狀态 STATE 等于 STATE_GREEN 時，表明目前處于綠燈狀态：點亮綠色 LED 燈，定時器保持工作，當定時器逾時，設定系統目前狀态為綠燈狀态。
* 值得注意的是，這裡使用了功能塊 MOVE 對變量進行指派。按道理來說，對變量進行指派，直接拉根線連接配接起來就可以了，為什麼還要加個 MOVE 呢？原因在于，這裡是條件指派，即在定時器逾時的時候，才對 STATE 進行指派。
* 這就需要利用功能的執行控制 (Execution Control)，當功能塊啟用執行控制 (Execution Control) 時，隻有其輸入引腳 EN 為 TRUE 時，其後續指派才生效。
具體實作如下圖所示：
使用者界面
應用程式不需要程式設計，用 AWTK Designer 設計好界面，将控件與模型進行綁定即可。下面介紹一下控件與模型的綁定方法。這裡用的是 AWTK-MVVM，資料綁定規則與 AWTK-MVVM 是完全一樣的。
模型可以用 io、plc 或者 io+plc。io 可以用來綁定 IO 變量，plc 可以用來綁定程式 PLC 内部變量。
示例：
<window v-model="io+plc" tr_text="AWPLC demo">
由于符号 % 在程式裡具有特殊功能，是以在綁定 IO 變量時，把 % 換成 _ 。比如：将 %QX0.0 寫作 _QX0.0 。
示例：
<view name="out" x="r:10" y="m" w="100" h="330"
children_layout="default(r=3,c=1,s=10)">
<check_button v-data:value="{_QX0.0}" style="led_red" sensitive="false"/>
<check_button v-data:value="{_QX0.1}" style="led_yellow" sensitive="false"/>
<check_button v-data:value="{_QX0.2}" style="led_green" sensitive="false"/>
</view>
程式界面如下所示（為了友善了解，我們把功能塊圖也放到了界面上）：
運作效果：系統啟動後，三個 LED 燈循環點亮，和跑馬燈不同的是，三個 LED 點亮的時間并不完全相同。
* 由此可見，在 AWPLC 功能塊圖的幫助下，我們不要寫 C 代碼或腳本，即可完成應用程式的開發。AWPLC 用低代碼降低了開發的門檻，提高了開發的效率。AWPLC 等您來玩！
AWPLC 目前還處于開發階段的早期，寫這個系列文章的目的，除了用來驗證目前所做的工作外，還希望得到大家的指點和回報。如果您有任何疑問和建議，請在評論區留言。
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