5 Unified Modeling Language (Унифицированный язык моделирования)

The Unified Modeling Language has a very rich semantics and notation for describing state machines. UML state machines overcome the limitations of traditional finite state machines while retaining their main benefits. UML state machines introduce the new concepts of hierarchically nested states and orthogonal regions, while extending the notion of actions. UML state machines have the characteristics of both Mealy machines and Moore machines. They support actions that depend on both the state of the system and the triggering event, as in Mealy machines, as well as entry and exit actions, which are associated with states rather than transitions, as in Moore machines.

Унифицированный язык моделирования (УЯМ) имеет богатую семантику и условные знаки (условный алфавит) для описания конечных автоматов. Конечные автоматы УЯМ преодолевают ограничения, связанные с традиционными конечными автоматами, но в то же время сохраняют их основные достоинства. Конечные автоматы УЯМ вводят новую концепцию иерархически вложенных состояний и ортогональных регионов, но в то же время расширяя понятийный аппарат действий.

Orthogonal regions are concurrent substates in a composite state – ортогональные регионы являются субсостояниями, происходящими одновременно в комбинированном состоянии.

Конечные автоматы УЯМ имеют характеристики, свойственные как автоматам Мура, так и Мили. Они поддерживают действия, которые зависят как от состояния системы, так и от запускающего события, как в автоматах Мили, а также входные и выходные действия, которые ассоциируются скорее с состояниями, чем с переходами, как в автоматах Мура.

Uml state machines (конечные автоматы унифицированного языка моделирования).

UML state machine example (a toaster oven) - пример конечного автомата унифицированного языка моделирования (духовой шкаф тостера).

Условные обозначения

Heating – нагревание;

Entry/heater_on() – вход/ нагревание_вкл.;

Exit/heater_off() – выход/ нагревание_выкл.;

Toasting – приготовление тостера;

Entry/arm_time_event (me->toast_color); – вход/установка_времени (оценка->цвет тостера);

Exit/disarm_time_event(); – выход/отключение_таймера;

Baking – выпекание;

Entry/set_temperature(me-> temperature); – вход/установка_темпер.(оценка->темп.);

Exit/set_temperature(0); – выход/установить_темпер.(0);

Door_open – дверь открыта;

Entry/internal_lamp_on(); – вход/включение_внутр.лампы;

Exit//internal_lamp_off(); – выход/ выключение_внутр.лампы;

Door_Close – дверь закрыта;

Do_Baking – выполнять выпекание;

Do_Toasting – выполнять изготовление тостеров.

Fsm logic (логическая схема работы конечного автомата).

The next state and output of an FSM is a function of the input and of the current state. The FSM logic is shown in Figure 5.

Следующее состояние и выход конечного автомата является функцией входа и текущего состояния.

Fig. 5 FSM Logic (Mealy) - логическая схема работы конечного автомата (Мили).

Условные обозначения:

Inputs – входы;

Outputs – выходы;

State transition condition – условия перехода состояний;

State – состояние;

Output conditions – выходные условия.