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State Diagrams / 程序状态管理文档
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概述文档标识约定状态机说明编码实现说明Station state / 电台状态和模式FIXED / 定频QALE / 快速自适应GROUP / 组网业务 (与 QALE 流程类似)NET / 接入网外部控制接口Self Check state / 自检状态外部控制接口Params Load state / 参数加载状态Others

概述

这里描述 DBDT 程序主控层状态机设计和编码实现方式。本状态机是主控层程序的核心。程序的几乎所有功能代码都是通过事件触发状态机的状态迁移(transition)操作实现。

文档标识约定

接口类型和标识：
* 外部系统到 =>主控API标识为S1；
* 主控到 => 业务API标识为S2；
* 业务 => 波形API标识为S3；
* 主控 => 硬件模块API标识为S4。

状态机说明

状态(state)和状态变迁(transition)：
* [*] 为初始状态，根据初始化后是否需要切换到其它状态，命名为 Initial 或 Initting。
* 复合(composite)状态本身是抽象(abstract)的（可以定义通用的 ENTRY / EXIT 事件处理），任何时候状态机都会处于某个叶子节点状态。最终叶子节点状态名使用父状态名 + "_" 前缀。
* <<choice>> 定义的分支选择类型 state 作为 transition 处理，并非实际状态。
* 所有 transition 均为同步(sync)短暂(transient)原子(atomic)执行模式。所有向外部接口发送消息或调用接口操作均位于transition里。所有异步(async)操作均使用消息和多种状态处理。
* 暂定：⇒ 开头的 transition 表示该 state 的 ENTRY (setup)系统事件，执行 init 初始化并切换到工作状态。

编码实现说明

编码实现：
* 编码实现使用 HSM (Hierarchical State Machine) 模型。复合状态与其中的子状态是 hierarchical 从属关系。
* 如果某个状态只有一个来源状态，或者其所有来源状态transition里执行的操作相同或类似，则将这些 "setup" 操作放在目标状态的 ENTRY 系统事件里统一处理。
* 类似的，如果某个状态只有一个退出状态，或者其到所有退出状态transition里执行的操作相同或类似，则将这些 "teardown" 操作放在该状态的 EXIT 系统事件里统一处理。
* 说明：
  * setup: 某个状态的通用的初始操作。例如进入 Initing 状态时会向各业务层发送 init() 指令。
  * teardown: 某个状态的通用的卸载操作。例如进入 EXITING 状态时会向业务层发送终止发射流程指令。

超时(timeout)处理：
所有与外部接口和业务层的交互接口均为异步模式，即发送消息或调用接口后通过未来的消息获取回复和响应。系统会定期触发 TIMER 事件，各个状态的 handler 通过此事件处理超时异常。

Station state / 电台状态和模式

整个电台的所有工作模式和状态由单一状态机管理。定频、QALE等工作模式属于复合状态。工作模式的进入(Entry)和退出(Exit)通过接收到的 S1 0xFC工作模式设置命令里的与当前工作模式不同的工作模式指令驱动。

FIXED / 定频

stateDiagram-v2
  state received_work_mode_msg <<choice>>
  # 收到 S1 的 0xFC工作模式设置，保存所有信息到内存
  [*]--> received_work_mode_msg : 0xFC工作模式设置
  received_work_mode_msg  --> FIXED:模式=0(定频)
  received_work_mode_msg  --> QALE :模式=1
  state FIXED {
    # 调用 S2 S2_init_module 初始化定频模块参数
    [*] --> Initting : ⇒定频业务初始化：S2_init_module
   # 收到 S2 定频参数初始化完成消息。发送 S2_set_work_mode 工作模式设置 0 定频
    Initting --> WorkModeConfiging: 初始化完成：设置工作模式为定频
    # 收到工作模式设置完成消息, 调用S2 set_work_type 设置业务类型(模拟话/声码话/数据链)
    WorkModeConfiging--> WorkTypeConfiging: 工作模式设置完成：设置业务类型
    # 收到业务类型设置完成消息，调用S2各个工作参数设置接口(速率,明/密,密钥分区,带宽,呼叫地址,工作指令)
    WorkTypeConfiging --> WorkParamsConfiging : 业务类型设置完成：设置各参数
    # 收到0xFC切换业务类型，再次调用 set_work_type
    WorkTypeConfiging --> WorkTypeConfiging :0xFC切换业务类型
    state received_work_param_msg <<choice>>
    WorkParamsConfiging  --> WorkTypeConfiging :0xFC切换业务类型
    WorkParamsConfiging --> received_work_param_msg : 0xfc参数设置
    received_work_param_msg --> WorkParamsConfiging : 尚有参数未设置完成
    received_work_param_msg --> Running : 所有参数设置完成
    Running --> WorkTypeConfiging :0xFC切换业务类型
    Running --> WorkParamsConfiging :0xFC切换工作参数
  }
  # 0xFC 切换工作模式时，调用S2 set_send _control 终止发射流程
  FIXED--> FIXED_Exiting : 0xFC 切换工作模式：关闭发射流程
  # 收到发射流程关闭完成后，根据目标工作模式，进入相应模式的状态流程里。
  FIXED_Exiting --> QALE: 关闭成功：切换到目标工作模式

QALE / 快速自适应

stateDiagram-v2
  state received_work_mode_msg <<choice>>
  # 收到 S1 的 0xFC工作模式设置，保存所有信息到内存
  [*]--> received_work_mode_msg : 0xFC工作模式设置
  received_work_mode_msg  --> FIXED:模式=0(定频)
  received_work_mode_msg  --> QALE :模式=1
  state QALE {
    # 调用 S2 S2_init_module 初始化 QALE模块参数
    [*] --> Initting : ⇒QALE业务初始化：S2_init_module
    # 收到 S2 QALE 参数初始化完成消息。发送 S2_set_work_mode 工作模式设置 1 QALE
    Initting --> WorkModeConfiging: 初始化完成：设置工作模式为QALE
    # 收到工作模式设置完成消息, 调用S2 set_work_type 设置业务类型(模拟话/声码话/数据链)
    WorkModeConfiging--> WorkTypeConfiging: 工作模式设置完成：设置业务类型
    # 收到业务类型设置完成消息，调用S2各个工作参数设置接口(波道号,速率,明/密,密钥分区,带宽,QALE呼叫地址)
    WorkTypeConfiging --> WorkParamsConfiging : 业务类型设置完成：设置各参数
    # 收到0xFC切换业务类型，再次调用 set_work_type 
    WorkTypeConfiging --> WorkTypeConfiging :0xFC切换业务类型
    state received_work_param_msg <<choice>>
    WorkParamsConfiging  --> WorkTypeConfiging :0xFC切换业务类型
    WorkParamsConfiging --> received_work_param_msg : 0xfc参数设置
    received_work_param_msg --> WorkParamsConfiging : 尚有参数未设置完成
    state work_order_type <<choice>>
    received_work_param_msg --> work_order_type : 参数设置完成，根据工作指令类型
    # 所有参数设置完成，根据工作指令类型
    # 以下所有 transition 均向外部接口发送 0xDC 工作状态上报
    work_order_type --> Scanning: 1(扫描)
    # 工作指令为单呼或组呼：调用 S2_set_qale_link 开始建链
    work_order_type --> Linking : 2(单呼)/3(组呼)：开始建链
    # 建链成功消息
    Linking--> Running : 建链成功
    Linking --> Scanning : 建链失败
    Linking--> Unlinking: 外部指令设置扫描模式(Unlink同时代表拆链和取消建链)
    #Linking--> WorkTypeConfiging :0xFC切换业务类型
    #Running --> WorkTypeConfiging :0xFC切换业务类型
    Running --> Unlinking : 0xFC(工作指令=1扫描)，开始拆链
    # 拆链成功消息，向外部接口回复 0xDC 工作状态上报
    Unlinking --> Scanning : 拆链成功
    Scanning  --> Linking : 0xFC(工作指令=2/3)
    Scanning  --> Running : 被呼建链消息
    # 0xF3 本机地址加载：调用 set_work_self_address
    Running --> Running :0xF3
    Running --> Scanning : 被动拆链消息
    # 收到S2当前本机地址消息：更新内存，发送0xD3本地地址上报
    Running --> Running :本机地址消息
    Running --> WorkTypeConfiging :0xFC切换业务类型
    Running --> WorkParamsConfiging :0xFC切换工作参数
  }
  # 0xFC 切换工作模式时，调用S2 set_send _control 终止发射流程
  QALE --> QALE_Exiting : 0xFC 切换工作模式：关闭发射流程
  # 收到发射流程关闭完成后，根据目标工作模式，进入相应模式的状态流程里。
  QALE_Exiting --> FIXED : 关闭成功：切换到目标工作模式
  state FIXED

备注

* 暂未考虑失败、超时等异常情况。
* Scanning / Linking / Running / Unlinking 等工作模式下收到 0xFC 切换业务类型或工作参数的命令后，考虑有两种处理方式：
  a. 回退至 WorkTypeConfiging / WorkParamsConfiging 等状态。
  b. 不改变状态，直接调用S2的业务类型或参数更新接口。
* QALE 预调谐目前设计在初始化时由业务实现。

GROUP / 组网业务 (与 QALE 流程类似)

stateDiagram-v2
  state received_work_mode_msg <<choice>>
  # 收到 S1 的 0xFC工作模式设置，保存所有信息到内存
  [*]--> received_work_mode_msg : 0xFC工作模式设置
  received_work_mode_msg  --> FIXED:模式=0(定频)
  received_work_mode_msg  --> GROUP :模式=2
  state GROUP {
    [*] --> Initting : ⇒组网业务初始化：S2_init_module
    # 收到 S2 QALE 参数初始化完成消息。发送 S2_set_work_mode 工作模式设置 3 组网
    Initting --> WorkModeConfiging: 初始化完成：设置工作模式为组网
    # 收到工作模式设置完成消息, 调用S2 set_work_type 设置业务类型(模拟话/声码话/数据链)
    WorkModeConfiging--> WorkTypeConfiging: 工作模式设置完成：设置业务类型
    # 收到业务类型设置完成消息，调用S2各个工作参数设置接口(波道号,速率,明/密,密钥分区,带宽,QALE呼叫地址)
    WorkTypeConfiging --> WorkParamsConfiging : 业务类型设置完成：设置各参数
    state received_work_param_msg <<choice>>
    WorkParamsConfiging  --> WorkTypeConfiging :0xFC切换业务类型
    WorkParamsConfiging --> received_work_param_msg : 0xfc参数设置
    received_work_param_msg --> WorkParamsConfiging : 尚有参数未设置完成
    state work_order_type <<choice>>
    received_work_param_msg --> work_order_type : 参数设置完成，根据工作指令类型
    # 所有参数设置完成，根据工作指令类型
    # 以下所有 transition 均向外部接口发送 0xDC 工作状态上报
    work_order_type --> Scanning: 1(扫描)
    # 工作指令为单呼或组呼：调用 S2_set_qale_link 开始建链
    work_order_type --> Linking : 2(单呼)/3(组呼)：开始建链
    # 建链成功消息
    Linking--> Running : 建链成功
    Linking --> Scanning : 建链失败
    #Linking--> WorkTypeConfiging :0xFC切换业务类型
    #Running --> WorkTypeConfiging :0xFC切换业务类型
    Running --> Unlinking : 0xFC(工作指令=1扫描)，开始拆链
    # 拆链成功消息，向外部接口回复 0xDC 工作状态上报
    Unlinking --> Scanning : 拆链成功
    Scanning  --> Linking : 0xFC(工作指令=2/3)
    Scanning  --> Running : 被呼建链消息
    # 0xF3 本机地址加载：调用 set_work_self_address
    Running --> Running :0xF3
    Running --> Scanning : 被动拆链消息
    # 收到S2当前本机地址消息：更新内存，发送0xD3本地地址上报
    Running --> Running :本机地址消息
    Running --> WorkTypeConfiging :0xFC切换业务类型
    Running --> WorkParamsConfiging :0xFC切换工作参数
  }
 # 0xFC 切换工作模式时，调用S2 set_send _control 终止发射流程
  GROUP --> GROUP_Exiting : 0xFC 切换工作模式：关闭发射流程
  # 收到发射流程关闭完成后，根据目标工作模式，进入相应模式的状态流程里。
  GROUP_Exiting --> FIXED : 关闭成功：切换到目标工作模式

NET / 接入网

与 QALE 流程类似

外部控制接口

1533/400W:
subaddr 1: 工作模式，静默状态。
  定频模式：业务类型，声码化选择，明密，声码化带宽、速率，降噪，工作种类。
  QALE/组网模式：业务类型，声码化选择、明密，声码化带宽、速率，数据链带宽、速率。命令类型
subaddr 4: 查询 / 设置本机地址
subaddr 5: 设置时间
subaddr 6: 设置经纬度
subaddr 7: 查询软件版本号
subaddr 8: 设置密钥分区(0/1)
subaddr 9: 语音短信查询
subaddr 10: 语音短信播报命令

Self Check state / 自检状态

stateDiagram-v2
  Idle
  Checking
  state received_msg <<choice>>
  # 开机自检(上报状态 = 2 开机自检)，调用 S4 各模块自检接口
  [*] --> Checking: ⇒初始化、开机自检
  Idle --> Checking : 0xF2自检命令
  # 收到 S4 所有模块自检结果消息。向S1发送自检结果
  Checking --> received_msg : 收到模块自检结果
  # 如果尚未收到所有模块自检结果，保存结果到内存，继续等待。
  received_msg--> Checking: 有模块尚未完成
  # 如果已收到所有模块自检结果，保存结果到内存，向S1发送 0xD2 (状态=1 自检完成)
  received_msg--> Idle: 所有模块自检完成
  # 向 S1 上报最近一次自检结果 0xD2 (状态=3, 周期自检)
  Idle --> Idle : 5s周期

外部控制接口

1533/400W:
subaddr 0: 自检控制。

Params Load state / 参数加载状态

stateDiagram-v2
  Idle
  # 启动时，从fs(文件系统)读取保存的参数到内存
  [*] --> Idle : 从fs加载参数
  # 收到 S1 的 0xF6 加载控制指令 (status = 0 开始加载)。回复0xD6 (状态=0 正在加载）
  Idle --> Loading : 0xF6开始加载(0)指令
  # 收到 S1 下发的 0xF5 信道频率。保存到内存，回复 0xD5
  Loading --> Loading : 0xF5
  # 收到 S1 下发的 0xF4 波道参数。保存到内存，回复 0xD4
  Loading --> Loading : 0xF4
  # 收到 S1 下发的 0xF0 波道频率集。保存到内存，回复0xD0
  Loading --> Loading : 0xF0
  # 收到 S1 的 0xF6 加载控制指令 (status = 1 加载结束)。回复0xD6 (状态=1 正在写入)，写入fs，回复0xD6(状态=2 成功 或 3 失败)
  Loading --> Idle : 0xF6加载结束(1)指令

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