Диаграмма переходов состояний является структурой, включающей изображения состояний, соединяемых ветвями, показывающими события для перехода в новое состояние (допустимые переходы). На рис. 2.1.1 показана диаграмма переходов состояний для системы, состоящей из одного переключателя, которая имеет два состояния: On и Off и указывает события для перехода в новое состояние.

рис. 2.1.1 Диаграмма переходов состояний для системы с одним переключателем.

Диаграмма переходов состояний содержит: изображения состояний, которые представляются в виде окружностей, дуг, соединяющих состояния и отображающих допустимые переходы и меток, нанесенных рядом с дугами. Метки описывают события, наступление которых вызывает переход (обозначение перехода). В данной системе имеется взаимно однозначное соответствие между переходами и событиями, но это, в общем случае, не всегда имеет место.

На рис. 2.1.2 приведена диаграмма переходов состояний для системы, имеющей два переключателя. Здесь допустимые переходы определяются изменением состояния одного из переключателей, что трактуется как возникновение условия срабатывания соответствующего перехода. На диаграмме переходов состояний показаны четыре возможных состояния, а также допустимые переходы в новое состояние и отмечены события, которые вызывают данные переходы. В случае более сложных систем диаграмма переходов может стать довольно громоздкой.

рис. 2.1.2 Диаграмма переходов для системы с двумя переключателями

RU – Правый переключатель вверх

RD – Правый переключатель вниз

LU – Левый переключатель вверх

LD – Левый переключатель вниз

2.2 Диаграмма Stateflow

Диаграмма Stateflow является усовершенствованной диаграммой переходов состояний. Для удобства описания вводится иерархия диаграмм и параллельное выполнение нескольких состояний. Программное средство Stateflow обеспечивает графическое изображение состояний с учетом начального значения и событий, описываемых предикатами над множеством дискретных и (или) непрерывных переменных. При этом каждое состояние может быть также представлено в виде диаграммы Stateflow Если предикат принимает истинное значение, то условие смены состояния выполняется. Диаграммы Stateflow также обеспечивают возможность ветвления с использованием составных переходов, которые могут включать последовательные события и точки принятия решения.

Обозначение (метка) перехода на диаграмме Stateflow имеет четыре части, каждая из которых не является обязательной:

событие [условие] {действие условия}/действие перехода

Здесь событие имеет такое же значение, как и на диаграмме переходов состояний, условие — это предикат — функция, переменные которой принимают значения из некоторого множества, а сама она принимает два значения: «истина» и «ложь». Действие условия — любое действие, которое должно произойти, если предикат принимает значение «истина», независимо от того, произойдёт переход или нет, действие перехода — любое действие, которое должно произойти как результат перехода. Если событие не представлено в обозначении перехода, но условие присутствует, переход происходит, когда условие принимает значение «истина». Программное средство Stateflow также обеспечивает возможность реализации составных переходов, краткое описание которых приводится ниже. В случае составного перехода может произойти действие условия, но не произойти действие перехода. Это действие происходит лишь по завершении полного перехода.

В случае простого конечного автомата диаграмма Stateflow изображается подобно диаграмме переходов состояний. Например, на рис. 2.2.1 показана диаграмма Stateflow для системы, состоящей из одного переключателя. Здесь круги заменяются прямоугольниками со скругленными углами, а метка перехода состоит из двух частей — события и действия события: (событие/действие события).

рис. 2.2.1 Диаграмма Stateflow системы, состоящей из одного переключателя

В этом случае, при наступлении заданного события переключатель переходит в новое состояние, определяющее для лампы состояние «Включена» или «Выключена». На диаграмме также изображается дополнительный переход, который начинается в точке, помеченной маркером типа кружок черного цвета, который называется переход по умолчанию и служит для определения начального состояния системы.