基于Simulink模型的嵌入式代码生成
Simulink及基于模型设计的嵌入式应用_孙忠潇
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Copyright 2014 FUJITSU LIMITED
基于模型的嵌入式设计及应用
代码自动生成
初次尝试，先使用ert.tlc作为系统目标文件生成嵌入式Ｃ代码 ert.tlc会启动代码生成过程，将模块转化为C代码 未经过任何优化的代码可读性不强
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Copyright 2014 FUJITSU LIMITED组件之一，它提 供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
@Matlab2013b：simulink opens the Simulink® Library
Browser.
@Hyowinner：Simulink = Simu + Link Simu -> Simulation ->仿真 ->具象化逻辑及结果 Link -> 连接 ->模块与库连接 ->设计与需求连接
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Copyright 2014 FUJITSU LIMITED
基于模型的嵌入式设计及应用
需求与模型关联
通过rmi setup注册Active-X controls后Simulink Model菜单栏增加了需求追踪功能 追加了链接之后，文档中出现Simulink的小图标，能够从需求文档链接到模型；每当 需求出现了变更可以通过链接检查是否及时反映到所设计的模型中，以保持一致性
More about Simulink：to be continued
Simulink是什么
Matlab 上手容易，一般从调用简单 的绘图函数或矩阵创建开始 Simulink 要求整体把握，理有点难度， 一开始就要面对整个系统
Matlab 学科分支多，理论深度达， 后期依靠的是学术理论造诣
Simulink Simulink运行机制与流程的 理解，会加速应用的熟练度
simulink 代码生成原理
Simulink代码生成原理Simulink是一种基于模型的设计和仿真环境，可用于开发复杂的动态系统和控制算法。
Simulink提供了一个图形化界面，使用户能够使用块图模型来描述系统的行为。
Simulink代码生成是将Simulink模型转换为可执行的C或C++代码的过程。
在本文中，我们将详细介绍Simulink代码生成的基本原理。
1. 概述Simulink代码生成的基本原理是将Simulink模型转换为可执行的C或C++代码。
这个过程涉及到多个步骤，包括模型构建、模型配置、代码生成和代码优化等。
下面我们将详细介绍这些步骤。
2. 模型构建在Simulink中，模型是用块图表示的。
用户可以通过在Simulink库中选择合适的块来构建模型。
块图中的块表示系统中的各个组件，而连接线表示组件之间的数据流。
用户可以使用各种块来构建模型，包括输入输出块、算术运算块、逻辑运算块、状态变量块等。
用户还可以使用MATLAB函数块来添加自定义的MATLAB代码。
模型构建的过程是根据系统的需求和规范来选择合适的块，并将这些块按照逻辑关系连接起来。
用户可以通过拖拽和连接线的方式来构建模型。
在构建模型的过程中，用户可以使用Simulink的自动布局功能来优化模型的布局，以便更好地展示模型的结构和关系。
3. 模型配置在模型构建完成后，用户需要对模型进行配置，以指定生成代码的相关参数。
模型配置的过程包括选择目标硬件、设置模型参数、配置代码生成选项等。
3.1 选择目标硬件在模型配置的第一步，用户需要选择目标硬件。
目标硬件决定了生成的代码将在哪种硬件平台上运行。
Simulink支持多种目标硬件，包括通用的PC机、嵌入式系统、自动驾驶系统等。
用户可以根据实际需求选择合适的目标硬件。
3.2 设置模型参数在模型配置的第二步，用户需要设置模型的参数。
模型参数包括采样时间、模型输入输出等。
用户可以根据系统的实际需求设置这些参数。
例如，对于控制系统，用户可以设置控制器的采样时间，以控制系统的响应速度和稳定性。
对simulink建模开发和代码生成技术的理解
对simulink建模开发和代码生成技术的理解在Simulink建模开发和代码生成技术方面，这是一个非常重要和值得探讨的主题。
Simulink是一种基于模块化建模的环境，可以用来进行多域系统建模、仿真和分析。
它是Matlab的一个重要扩展，可以帮助工程师和科学家快速设计和验证复杂系统。
Simulink还拥有强大的代码生成功能，可以将模型自动生成为可执行代码，方便实现嵌入式系统的开发和实现。
让我们来探讨Simulink建模开发技术。
在Simulink中，系统可以被建模为由各种不同的模块组成的模型。
这些模块可以代表系统的不同部分或功能模块，通过简单的拖拉拽和连接操作即可建立模型。
这种模块化的建模方法使得复杂系统的设计变得更加直观和高效，同时也方便了对系统的修改和调试。
另外，Simulink还支持多种不同领域的建模，包括控制系统、通信系统、数字信号处理等，使得工程师可以在一个统一的环境中完成多个领域的建模工作。
我们来讨论Simulink的代码生成技术。
Simulink可以将建立的模型自动生成为C、C++或者HDL等各种种类的可执行代码，这使得系统的实现变得更加容易和高效。
通过代码生成技术，我们可以将模型直接部署到嵌入式系统中，从而实现对系统的快速验证和实现。
Simulink的代码生成器还支持自定义代码生成选项，使得用户可以根据不同的硬件评台和实时性能要求进行定制化的代码生成优化，从而更好地满足实际应用的需求。
在个人看来，Simulink建模开发和代码生成技术的结合，为工程师提供了一个非常强大和全面的工具，可以帮助他们在系统设计、验证和实现过程中取得更好的效果。
相比传统的手工编程方法，Simulink的模块化建模和自动生成代码的特性，大大提高了系统开发的效率和质量，同时也降低了系统开发的难度和风险。
我认为Simulink建模开发和代码生成技术在工程实践中具有非常重要的意义，值得更多的工程师和科学家去深入学习和应用。
基于模型设计自动代码生成操作指南
MBD指南性文件（全网独一份）基于模型设计的自动代码生成操作指南 MBD：基于模型的设计一、概述MBD是一种软件开发流程，Simulink建立的模型从早期验证，代码生成到后期的SIL/PIL等提供了全流程的快速开发工具链和品质保障措施。
不仅通过仿真可以进行早期设计的验证，还可以生成C，C++等代码直接应用于PC、MCU等平台，在嵌入式软件开发中发挥着重要作用。
本文将以Simulink模型生成嵌入式C代码为主体详细分析代码生成的应用技巧，并重点讲解代码生成过程的参数配置及优化。
二、适用范围本指南适用于汽车电装品及辅助测具的软件开发及维护，也适用于基于MATLAB/SImulink生成或者转换的软件开发。
三、缩写及定义3.1 缩写缩写 全名MBD Model Based DesignMIL Model in the loopSIL Software in the loop3.2 定义四、代码生成Simulink的 Coder generation工具箱提供了将模型转换为可优化的嵌入式C代码的功能。
Configuration Parameter工具可以对代码生成方法、格式等约束条件进行配置，从而使生成的代码具有高质量,高可读性,高优化的特点 在生成嵌入式代码时,至少需要完成三部分的配置：模型解算器，模型的系统文件目标，硬件实现规定。
4.1解算器打开 Simulink模型,进入 Configuration Parameter(快捷键Cml+E)对话框，如下图所示,选定 Solver：●必须设置项:①解算器类型:选择固定点解算器( Fixed-step)；②解算器算法:选择离散方法( dis c rete)；注:固定点解算器提供了多种算法,目前引用的嵌入式系统是非连续的（no c ontinuous states)。
③解算器步长：依据底层调度周期；注:解算器步长为整个模型提供了一个基础采样频率,被称为基采样率。
simulink模型生成代码详解
simulink模型生成代码详解Simulink是一种面向模块化、图形化的仿真设计工具，可用于开发控制系统、信号处理系统等。
在使用Simulink进行仿真与设计时，我们通常会使用Simulink模型进行建模。
Simulink提供了多种方法来对模型进行描述、仿真及代码生成等操作。
在Simulink中，我们可以使用多种语言进行代码生成，例如C、C++、MATLAB等。
选择不同的编程语言，可以根据不同的应用场景进行灵活应用。
在本篇文章中，我们将详细介绍Simulink模型生成代码的方法和步骤。
1. 首先，我们需要打开Simulink模型2. 接下来，我们要在Simulink工具栏中，选择"Tools"菜单，并点击"Code Generation"选项。
3. 在"Code Generation"选项中，我们可以设置不同的参数来生成代码。
包括目标主机、目标语言、嵌入式代码生成等等。
根据需要进行自由选择。
5. 在代码生成过程中，Simulink会为我们生成多个文件。
这些文件包括C文件、H文件、makefile文件等等。
这些文件可以用于控制系统的开发和实现。
1. 省时省力：Simulink模型生成代码可以大大减少控制系统的开发时间和人力成本。
2. 精准度高：通过使用Simulink进行仿真和调试，可以为生成的代码提供更高的精度和稳定性。
3. 模块式设计：Simulink模型使用模块化的设计方式，可以让代码更加易于管理和维护。
4. 易于修改：通过使用Simulink进行建模，可以轻松地修改控制系统中的各个部分，从而实现更多灵活的设计。
5. 易于扩展：Simulink模型生成代码的设计方式，可以在需要扩展或重构控制系统时，快速实现更多的功能。
三、总结Simulink模型生成代码是一种快速且有效的控制系统设计方法。
通过使用Simulink进行建模和仿真，可以为生成的代码提供更高的精度和稳定性。
simulink生成C代码
MATLAB控制系统仿真与嵌入式系统算法设计(原创)2009-01-2213:25:25|分类：嵌入式系统与MATL|字号订阅摘要：在控制类产品设计中，从仿真到工程实现一直是工程师追求的目标，本文将用几个实列来讨论这一过程，因为相当一部分工程师对单片机系统、Keil比较熟练，因此我采用对项目Simulink建模仿真后，就如何生成C代码，然后配合Keil 环境，从而以很小的工作代价把一些复杂的算法集成到单片机系统或嵌入式系统里运行，例子中包含有查询表、信号处理、模糊控制、神经网络、PID控制算法等。
我将一个一个列子的来叙述.关键词：模糊控制、查询表1.引言2.在Simulink环境下把查询表转化为8051兼容C代码在我的文章如何在MATLAB下把模糊推理系统转化为查询表(原创)里，已获得一水位模糊控制系统的查询表模型名叫Fuzzylookup,样子如下:图1-1模糊逻辑生成的查询表模型2.1设置Real-Time Workshop环境点击Simulink\Tools\Real-Time Workshop\Options…,图1-2Real-Time Workshop设置1在上图的设置窗中,选择Real-Time Workshop项按上图设置，设置好后，选择Hardware Implement…,设置如下，点击Apply。
图1-3Real-Time Workshop设置2选择Solver项，设置如下，点击Apply。
图1-4Real-Time Workshop设置31.2生成8051兼容C代码并查看生成报告点击Simulink\Tools\Real-Time Workshop\Build Model…,过几秒后，看到代码生成报告如下样子的界面：图1-5Real-Time Workshop代码生成报告1.3把生成8051兼容C代码放入Keil环境里编译成51可执行的代码在Keil下创建一个项目，命名为LookupTable.Uv2，把上一步生成的所有代码文件拷贝到与LookupTable.Uv2同一个目录下,这个例子中需要把rtlibsrc.h从MATLAB安装目录下搜查出来也考到这个目录下，然后在Keil环境内，打开LookupTable.Uv2项目，把以上文件全部添加到Source Group1内，样子如下：图1-6Real-Time Workshop生成的代码导入Keil里1.4稍修改生成的51代码和设置Keil环境为编译做准备.修改代码和设置Keil环境的目的是让Keil能顺利编译文件，并能运行程序做测试，下面是代码修改的几个地方。
Simulink代码生成学习札记
4.代码生成 generate code only：仅生成代码，不编译链接生成可执行文件。
5.生成的代码模块 ert_main.c 文件：默认生成的主程序函数。 model.c 文件：模型算法，包含所有算法的入口。 model.h 文件：算法头文件，包含数据结构和模型入口点。 model_private.h 文件：模型和子系统的局部宏与局部数据。 model_types.h 文件：模型数据结构和参数数据结构预先声明。 rtwtypes.h 文件：定义数据类型、结构体和宏。 model_data.c 文件：声明模型参数数据结构和常量模块数据结构，只有在需要时生成此文件。 6.生成的函数模块 主程序函数，在 ert_main.c 文件中，main 函数包含 3 个子函数，model_initialize 函数，在执行 model.c 文件前 执行，用于错误状态、外部输入/输出以及状态量的初始化，rt_onestep 函数，被时间中断调用，并调用 model.c 文 件中的 model_step 函数，model_terminate 函数在执行终止时执行，用于执行有必要的终止任务。 main 主程序 { model_initialize 初始化函数 { 状态初始化代码 } 定时/中断服务程序代码（非自动代码生成需集成） ，重复调用 rt_onestep 函数 rt_onestep { 检测溢出标志位代码 model_step 模型算法函数 { 模型算法代码 溢出标志位置零 } } model_terminate { 终止任务代码 } } 7．定义与声明信号 模型信号，包含外部输入、外部输出以及模型的状态，定义为全局结构体。在 model.h 文件中定义信号结构体 的类型（包含输入、输出、状态 3 个结构体） ；并在 model.h 中声明结构体，在 model.c 中定义信号所需的结构体。 8.定义与声明参数 模型参数， 在 model_types.h 中定义参数类型， 在 model.h 中声明参数结构体， 也声明外部参数， 在 model_data.c
Simulink自动代码生成_01
2.4.8 Code Generation-Code Placetnem子标签页面的设置
Code Placetnem子标签提供的选项将影响生成代码的文件组织方式和数据存储方式及 头文件包含的分隔符选择等，其页面如下图所示：
2.4.8 Code Generation-Code Placetnem子标签页面的设置
2.2 Optimization页面的设置
当模型中使用参数变量，如Gain模块的增益值，在生成代码时，如果希望使用该参数 的值直接展开到代码中，就需要设置参数内联选项，如下图所示框中选项：
2.2 Optimization页面的设置 当模型中使用参数变量，如Gain模块的增益值，在生成代码时，
如果希望使用该参数的值直接展开到代码中，就需要设置参数内联 选项，如下图所示框中选项：Inline parameters选项决定是否将参 数内联到代码中去。勾选此选项后，代码生成时模型的参数将以常 数方式直接生成到代码逻辑中，不再以一个参数变量的形式生成。 当模型中的参数需要作为实时可调的参数生成到代码中时，不勾选 Inline parameter，参数将作为变量生成；如果不需要实时调整参数， 可以选择节省存储空间的方式，勾选Inline parameter，将参数以数 值常数的形式生成到代码中。
另外一个关键的设置选项是控制整个代码生成过程的系统目标文件 System Target File，ert. tlc文件是Embedded Coder提供的能够生成专门 用于嵌入式系统C代码的系统目标文件。在Code Generation页面中，单 击下图图（2）所示右上角Browse按钮可以弹出对话框以选择系统目标 文件。
2.3 Hardware Implenmatation页面的设置
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内容摘要 自动生成代码技术具有生成的代码效率高、一致性好、开发便捷等诸多优点，也正是因为这些优点使得这 项技术已经成为汽车、航空航天、工业控制等领域嵌入式软件开发的主流方式。本次研讨会将主要讨论如 何通过Embedded Coder从Simulink/Stateflow模型生成嵌入式C代码，如何通过数据对象定义C代码中的变量 和参数，如何定制C代码的函数原型，如何控制C文件的生成，如何生成可以重的C代码，如何对被引用的 模型进行代码生成，如何进行代码和模型的等效性测试等话题。 受益： 通过本次研讨会，使您基本掌握基本的代码生成技术，并以此为起点，可以开展Simulink模型的代码生成工 作。 目标听众： 在汽车、航空航天、工业自动化等领域从事嵌入式软件开发的软件工程师、软件开发经理，系统工程师以 及相关的科研人员。 相关产品： Simulink® Stateflow® Embedded Coder™ Simulink Coder™ 嘉宾介绍: 董淑成，高级应用工程师，主要负责代码生成和模型验证产品在汽车及相关工业领域的应用。具有15年的 MATLAB/Simulink使用经验。 加入MathWorks之前，曾经在德尔福控制与安全部门负责算法建模和代码生成，并成功的将基于模型设计引 入到产品开发中，在基于模型的设计以及相关的流程优化方面有丰富的经验。 主題包括 Embedded Coder 录制的: 2013年7月18日