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Introducción a las Máquinas de Estado Finito
Si ya haz realizado proyectos con microcontroladores en el pasado, pero nunca haz usado Máquinas de Estado Finito y tampoco estás seguro de lo que son, posiblemente te falta dar el siguiente "salto' que te acerque a un estilo más profesional en la programación de microcontroladores y/o microprocesadores a través del uso de herramientas y paradigmasmás sofisticados como, en este caso, las Máquinas de Estado Finito.
No es de extrañar que muchos desarrolladores profesionales de sistemas embebidos de talla mundial, no solamente usen regularmente este estilo de programación, sino que recomienden enfáticamente su uso en cualquier proyecto que se preste a ello (la mayoría de los sistemas reactivos de pequeña y mediana escala, por ejemplo). Lo quesí sorprende es que muchos estudiantes y egresados de la carrera de electrónica u otras carreras afines al diseño embebido no han aprendido a usar este patrón de programación en el desarrollo de sistemas embebidos. En este artículo le damos un vistazo introductorio a este tema.
¿Que es una Máquina de Estado Finito?
Una Máquina de Estado Finito (Finite State Machine), llamada también AutómataFinito es una abstracción computacional que describe el comportamiento de un sistema reactivo mediante un número determinado de Estados y un número determinado de Transiciones entre dicho Estados.Las Transiciones de un estado a otro se generan en respuesta a eventos de entrada externos e internos; a su vez estas transiciones y/o subsecuentes estados pueden generar otros eventos de salida. Estadependencia de las acciones (respuesta) del sistema a los eventos de entrada hace que las Máquinas de Estado Finito (MEF) sean una herramienta adecuada para el diseño de Sistemas Reactivos y la Programación Conducida por Eventos (Event Driven Programming), cual es el caso de la mayoría de los sistemas embebidos basados en microcontroladores o microprocesadores.Las MEF se describen gráficamente mediantelos llamados Diagramas de Estado Finito (DEF), llamados también Diagramas de Transición de Estados.
Sistemas Reactivos
Un Sistema Reactivo es aquel que interactúa constantemente con su medio ambiente, tiene la característica de ser conducido por eventos (event driven), la respuesta de tiempo es crítica y una vez que el sistema se activa permanece en ese estado de manera indefinida. En estossistemas los eventos llegan en tiempos impredecibles y el sistema debe tener la capacidad de responder de manera inmediata, en el orden de los milisegundos o microsegundos, sobre todo en sistemas donde la seguridad es crítica (ejemplo: un piloto automático en un avión o una máquina para soporte de vida en un hospital).La gran mayoría de los sistemas embebidos (en base a microcontroladores omicroprocesadores) corresponden a esta categoría, debido a que estos sistemas están típicamente conectados a varios tipos de sensores y transductores de entrada encargados de captar los estímulos del medio ambiente (temperatura, presión, luz, magnetismo, fuerza / peso, etc.), procesar dicha información y generar una respuesta del sistema hacia el medio ambiente a través de transductores de salida yactuadores.
Sistemas Transformacionales
A diferencia de los Sistemas Reactivos un Sistema Transformacional es aquel que recibe cierta información de entrada, realiza una cierta cantidad de cómputo, produce cierta información de salida y luego termina. No muchos sistemas embebidos caen en esta categoría; ejemplo más típicos son las aplicaciones para PC, como por ejemplo: Un procesador de texto.Diagrama de Estado Finito o Diagrama de Transición de Estados
Un Diagrama de Estado Finito es un gráfico que representa los diferentes estados de una MEF y todas las transiciones posibles entre los estados.
Como ejemplo, consideremos un muy simplificado sistema de control de un ascensor:
 Estados: El sistema está formado por tres estados: DETENIDO, YENDO_ARRIBA y YENDO_ABAJO. Los diferentes estados...