Stateflow快速入门系列（二）：通过使用状态和转移动作来定义图行为

状态动作和转移动作是您分别在状态内部或转移上编写的指令，用于定义 Stateflow 图在仿真期间的行为。例如，下图中的动作定义了一个以试验方式验证 Collatz 猜想实例的状态机。对于给定的数值输入，该图通过迭代以下规则来计算冰雹序列

：

如果为偶数，则。
如果为奇数，则。

Collatz 猜想指出，每个正整数都有一个最终达到 1 的冰雹序列。

该图由三个状态组成。在仿真开始时，Init 状态通过以下设置来初始化图数据：

将局部数据 n 设置为输入 u 的值。
当 n 除以 2 时，将局部数据 n2 设置为余数。
将输出数据 y 设置为 false。

根据输入的奇偶性，图转移到 Even 或 Odd 状态。当状态活动在 Even 和 Odd 状态之间切换时，图会计算冰雹序列中的数字。当序列达到 1 值时，输出数据 y 变为 true，并触发 Simulink模型中的 Stop Simulation (Simulink) 模块。

状态动作类型

状态动作定义当状态被激活时 Stateflow 图的动作。最常见的状态动作类型是 entry、during 和 exit 动作：

当状态被激活时，entry 动作发生。
当状态已激活并且图未转移出该状态时，during 动作在时间步上发生。
当图转移出该状态时，exit 动作发生。

您可以使用完整关键字（entry、during、exit）或缩写（en、du 和 ex）来指定状态动作的类型。您还可以使用逗号组合各状态动作类型。例如，具有组合类型 entry, during 的动作当状态被激活时在时间步上发生，并且在状态保持激活时在每个后续时间步上发生。

冰雹图包含以下状态下的动作：

Init - 如果此状态在仿真开始时被激活，entry 动作确定 n 的奇偶性并将 y 设置为 false。当图在一个时间步后转移出 Init 时，exit 动作确定 n 是否等于 1。
Even - 当此状态被激活时，在该状态保持激活的每个后续时间步上，组合的 entry, during 动作计算冰雹序列的下一个数字 n/2 的值和奇偶性。
Odd - 当此状态被激活时，在该状态保持激活的每个后续时间步上，组合的 entry, during 动作检查 n 是否大于 1，如果大于 1，则计算冰雹序列的下一个数字 3*n+1 的值和奇偶性。

转移动作的类型

转移动作定义当激活状态更改时 Stateflow 图执行的动作。最常见的转移动作类型是条件和条件动作。要指定转移动作，请使用采用以下语法的标签：

  [Condition]{ConditionAction}

Condition 是布尔表达式，用于确定是否发生转移。如果不指定条件，转移将在源状态被激活后的下一个时间步发生。

ConditionAction 是在判断转移的条件为 true 时执行的指令。条件动作发生在条件后，但在任何 exit 或 entry 状态动作之前。

冰雹图包含发生以下转移时的动作：

到 Init 的默认转移 - 在仿真开始时，条件动作 n = u 将输入值 u 赋给局部数据 n。
从 Init 到 Even 的转移 - 条件 n2 == 0 确定当 n 为偶数时发生该转移。此转移起始处的数字 1 表示此转移将先于 Init 到 Odd 的转移进行计算。
从 Odd 到 Even 的转移 - 条件 n2 == 0 确定当 n 为偶数时发生该转移。
从 Even 到 Odd 的转移 - 条件 n2 ~= 0 确定当 n 为奇数时发生该转移。在这种情况下，条件动作 y = isequal(n,1) 确定 n 是否等于 1。

检查图行为

要计算从值 9 开始的冰雹序列，请执行下列步骤：

（1）在 Constant 模块中，输入值 9。

（2）在仿真选项卡中，点击运行。图用下列动作予以响应：

在时间处，发生到 Init 的默认转移。转移动作将 n 的值设置为 9。Init 状态被激活。Init 中的 entry 动作将 n2 设置为 1 且将 y 设置为 false。
在时间处，条件 n2 == 0 为 false，因此图准备转移到 Odd。Init 中的 exit 动作将 y 设置为 false。状态 Init 变为非激活，状态 Odd 被激活。Odd 中的 entry 动作将 n 设置为 28，将 n2 设置为 0。
在时间处，条件 n2 == 0 为 true，因此图准备转移到 Even。状态 Odd 变为非激活，状态 Even 被激活。Even 中的 entry 动作将 n 设置为 14，将 n2 设置为 0。
在时间 t=3 处，条件 n2 ~= 0 为 false，因此图不会发生转移。Even 状态保持激活。Even 中的 during 动作将 n 设置为 7，将 n2 设置为 1。
在时间 t=4 处，条件 n2 ~= 0 为 true，因此图准备转移到 Odd。转移动作将 y 设置为 false。状态 Even 变为非激活，状态 Odd 被激活。Odd 中的 entry 动作将 n 设置为 22，将 n2 设置为 0。
该图继续计算冰雹序列，直到它在时间 t=19 处达到值 n=1 。
在时间 t=20 处，图准备从 Even 转移到 Odd。转移动作将 y 设置为 true。状态 Even 变为非激活，状态 Odd 被激活。Odd 中的 entry 动作不会修改 n 或 n2。连接到输出信号 y 的 Stop Simulation 模块停止仿真。