Les diagrammes états-transitions - Maxicours

Les diagrammes états-transitions

Objectifs
  • Identifier les éléments constitutifs d’un diagramme états-transitions.
  • Comprendre la fonction des éléments constitutifs des transitions.
  • Comprendre la notion d’état d’un objet.
Points clés
  • Le diagramme états-transitions modélise l’évolution de l’état d’une machine en fonction des événements qui peuvent se produire.
  • Un diagramme états-transitions est principalement constitué d’états (situation stable dans la vie de l’objet) et de transitions (passage d’un état à l’autre en fonction d’événements et sous certaines conditions).
1. Le rôle du diagramme états-transitions
Le diagramme états-transitions modélise l’évolution de l'état d’une machine en fonction des événements qui peuvent se produire.

Dans le langage de modélisation SysML, il est appelé State Machine Diagram (stm).

Rappel
SysML (System Modeling Langage) est un langage de modélisation qui permet de décrire des produits avec des diagrammes. Plusieurs diagrammes SysML sont utilisés en technologie au lycée, sous une forme simplifiée.

Concrètement, un diagramme d’états-transitions est un graphe qui représente une machine dont le comportement des sorties ne dépend pas seulement de l’état de ses entrées, mais aussi d’un historique des sollicitations passées.

Une machine à états finis est graphiquement représentée par un graphe qui comporte des états, matérialisés par des rectangles aux coins arrondis, et des transitions, matérialisées par des arcs orientés qui lient les états entre eux.

Exemple
La figure ci-dessous montre un exemple simple de diagramme états-transitions.

Une ampoule électrique possède deux états : elle peut être allumée ou éteinte.

Le passage d’un état à l’autre se fait à partir d’une même action : l’appui sur un bouton poussoir.

Lorsque l’on appuie sur un bouton d’éclairage, la réaction de l’éclairage associé dépend de son état courant (de son historique) : si la lumière est allumée, elle s’éteindra, si elle est éteinte, elle s’allumera.
2. Les éléments constitutifs du diagramme états-transitions

Voici ci-dessous un exemple de diagramme états-transitions.


Voici la description des différents éléments qui composent un diagramme états-transitions.

Les états

Un état d’un objet est une situation stable dans la vie de l’objet. Il peut être en train d’effectuer une activité ou d’attendre un événement.

État initial

L’état initial est activé au démarrage de la machine.

État final

Il peut y en avoir plusieurs car différents scénarios peuvent être possibles pour mettre fin à un comportement.

État

On peut décrire l’enchainement de différentes activités dans l’état.

  • Activités exécutées en entrant dans l’état (repérées par le terme « entry »).
  • Activités exécutées tant que l’on reste dans l’état (repérées par le terme « do »).
  • Activités exécutées en sortant de l’état (repérées par le terme « exit »).

État englobant (ou super-état)

On l’identifie grâce au symbole en bas à droite du rectangle. Il peut être décomposé en sous-états. Cela permet d’occulter certains détails pour une meilleure lisibilité du diagramme.

Les transitions
Les transitions permettent à une machine de passer d’un état à l’autre en fonction d’événements et sous certaines conditions.

Une transition possède, au maximum :

  • un événement déclencheur ;
  • une condition appelée « condition de garde » ou « garde ». C’est une condition booléenne ;
  • Exemple
    Vérification de l’état des variables associées à des capteurs (m==1 pour vérifier que la variable m est à 1).
  • un effet associé.
Autres éléments du diagramme
Commentaire Test (ou pseudo-état de choix)
Exemple de l’utilisation d’un test
Le diagramme suivant décrit une bouilloire.

L’utilisateur enfonce le bouton « ON », la bouilloire se met à chauffer l’eau et à tester la température de celle-ci.

Dès que la température atteint 100 °C, l’action de chauffer l’eau s’arrête et le bouton est relâché pour qu’il revienne sur la position « OFF ».

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