微精选

星标公众号，让嵌入式知识 “投喂” 不停歇！

大家好，我是杂烩君。

上篇文章介绍了嵌入式状态机架构，一文讲透！状态机框架时，提到Zephyr SMF可以独立抽取使用。不少读者私信问：怎么把它从Zephyr RTOS里”抠”出来用在自己的裸机项目里？今天就手把手演示一遍。

1. Zephyr SMF

Zephyr状态机框架 (SMF) 是一个与应用程序无关的框架，它为开发人员提供了一种将状态机轻松集成到应用程序中的方法。Zephyr SMF的核心代码不到500行，依赖极少，非常适合独立抽取。

推荐阅读：

Zephyr SMF官方文档：https://docs./latest/services/smf/index.html

Zephyr SMF的优势

• API极简：只需3个核心函数：smf_set_initial、smf_run_state、smf_set_state
• 零依赖：不依赖RTOS，纯C标准实现
• 资源占用小：代码段约2KB，RAM占用 < 100字节/实例

2. SMF核心文件分析

2.1 SMF只需三个文件

从Zephyr仓库抽取的文件清单：

zephyr_smf/
├── smf.h           # 头文件（约220行）
├── smf.c           # 实现文件（约430行）
└── smf_port.h      # 移植适配层（我们自己创建）

2.2 依赖关系

SMF的依赖非常克制：

// smf.c中的依赖
#include <zephyr/smf.h>
#include <zephyr/logging/log.h> 

我们需要做的移植工作：

1. 移除Zephyr的日志系统，改用printf
2. 移除Zephyr的CONFIG_*宏，用自定义宏替换
3. 处理<zephyr/sys/util.h>中的几个工具宏

3. 实战：命令解析器

下面我们实现一个完整的Zephyr SMF工程：基于Zephyr SMF的文本命令解析器状态机。

用Zephyr SMF实现一个简单的命令解析器，支持CMD或CMD:PARAM格式的解析。

本文demo，可在【嵌入式大杂烩】公众号后台关键字：cmd_parser_demo，即可获取。

3.1 Zephyr SMF抽取步骤

步骤1：创建项目结构

mkdir cmd_parser_demo && cd cmd_parser_demo
mkdir -p smf src

步骤2：复制SMF核心文件

从Zephyr仓库复制文件（路径相对于Zephyr根目录）：

# 假设你已经克隆了Zephyr仓库
cp $ZEPHYR_BASE/lib/smf/smf.c smf/
cp $ZEPHYR_BASE/include/zephyr/smf.h smf/

步骤3：创建移植适配层

创建smf/smf_port.h，提供Zephyr SMF需要的宏定义：

步骤4：修改SMF源文件

编辑smf/smf.c，在文件开头添加：

#include "smf_port.h"  // 添加这一行

#include "smf.h"       // 原有的include改为相对路径
// 删除或注释掉：#include <zephyr/smf.h>
// 删除或注释掉：#include <zephyr/logging/log.h>

编辑smf/smf.h，移除Zephyr特定的include：

// 删除：#include <zephyr/sys/util.h>
// 删除：#include <zephyr/kernel.h>
#include "smf_port.h"  // 添加这一行

用Zephyr SMF实现一个简单的命令解析器，支持CMD或CMD:PARAM格式。Zephyr SMF不依赖于平台，以下代码可以直接在PC上编译运行。

3.2 定义上下文结构

创建src/cmd_parser_smf.h：

上下文结构体的第一个成员必须是struct smf_ctx，这是Zephyr SMF的要求。其他成员根据实际需求定义。

状态机工作流程：

以GET:tempn为例，看看状态机如何工作：

1. IDLE状态 → 收到G → 进入CMD状态，开始收集命令
2. CMD状态 → 收到E、T → 继续收集命令字符
3. CMD状态 → 收到: → 进入PARAM状态，开始收集参数
4. PARAM状态 → 收到t、e、m、p → 继续收集参数字符
5. PARAM状态 → 收到n → 进入EXEC状态
6. EXEC状态 → 执行命令 → 返回IDLE状态等待下一条命令

3.3 实现状态机

创建src/cmd_parser_smf.c：

核心要点：

• 状态定义：用SMF_CREATE_STATE宏定义每个状态的entry/run/exit函数
• 状态转换：用smf_set_state()切换状态
• 事件驱动：parser_input()接收字符，触发smf_run_state()执行当前状态的run函数

3.4 测试程序

创建src/main.c：

以上操作得到工程结构：

编译运行：

本文demo，可在【嵌入式大杂烩】公众号后台关键字：cmd_parser_demo，即可获取。

总结

SMF的抽取过程比想象中简单：复制3个文件，稍微修改，就能在任何C项目中使用。相比手写状态机，SMF提供了：

1. 结构化：状态定义、转换规则一目了然
2. 可扩展：新增状态只需添加数组项
3. 可调试：状态切换有明确的函数调用栈

QA

Q1：抽取的SMF可以用在商业项目吗？有没有License限制？

可以