Документация

Примеры тривиальных и типовых выходных выражений

Рассмотрите эту блок-схему. Блок Delay имеет несколько мест назначения, все же его выход определяется как тривиальное выходное выражение, так, чтобы он мог использоваться несколько раз, не ухудшая КПД кода.

Эта выборка кода показывает код, сгенерированный от блока Unit Delay в этой блок-схеме. Три корневых выходных параметров непосредственно присвоены от состояния блока Unit Delay, который хранится в поле структуры глобальных данных rtDWork. Поскольку присвоение является прямым без выражений, нет никакой потери производительности, сопоставленной с использованием тривиального выражения для нескольких мест назначения.

void MdlOutputs(int_T tid)
{
   ...
  /* Outport: <Root>/Out1 incorporates:

   *   UnitDelay: <Root>/Unit Delay */
  rtY.Out1 = rtDWork.Unit_Delay_DSTATE;

  /* Outport: <Root>/Out2 incorporates:
   *   UnitDelay: <Root>/Unit Delay */
  rtY.Out2 = rtDWork.Unit_Delay_DSTATE;

  /* Outport: <Root>/Out3 incorporates:
   *   UnitDelay: <Root>/Unit Delay */
  rtY.Out3 = rtDWork.Unit_Delay_DSTATE;

   ...
}

Сгенерированный код показывает, как код сгенерирован для блоков Суммы с синглом и несколькими местами назначения.

С другой стороны, рассмотрите блоки Суммы в этой модели:

Верхний блок Sum в модели генерирует сигнал, пометил non_triv. Расчет этого выходного сигнала включает два умножения и сложение. Если бы блоку Sum выход разрешили сгенерировать выражение, даже когда блок имел несколько мест назначения, операции блока были бы дублированы в сгенерированном коде. В этом случае сгенерированные выражения распространились бы к четырем умножению и двум сложениям. Это ухудшило бы КПД программы. Соответственно выходу блока Sum не позволяют быть выражением, потому что это имеет несколько мест назначения.

Механизм Simulink не разрешает выходу верхнего блока Sum быть выражением потому что non_triv сигнала направляется двум выходным местам назначения. Вместо этого результат умножения и операций сложения хранится во временной переменной (rtb_non_triv) на это ссылаются дважды в операторах, которые следуют, как замечено в выборке кода ниже.

В отличие от этого более низкий блок Sum, который имеет только одно выходное место назначения (Out2), действительно генерирует выражение.

void MdlOutputs(int_T tid)
{
  /* local block i/o variables */
  real_T rtb_non_triv;
  real_T rtb_Sine_Wave;

  /* Sum: <Root>/Sum incorporates:
   *   Gain: <Root>/Gain
   *   Inport: <Root>/u1
   *   Gain: <Root>/Gain1
   *   Inport: <Root>/u2
   *
   * Regarding <Root>/Gain:
   *   Gain value: rtP.Gain_Gain
   *
   * Regarding <Root>/Gain1:
   *   Gain value: rtP.Gain1_Gain
   */
  rtb_non_triv = (rtP.Gain_Gain * rtU.u1) + (rtP.Gain1_Gain * 
rtU.u2);

  /* Outport: <Root>/Out1 */
  rtY.Out1 = rtb_non_triv;

  /* Sin Block: <Root>/Sine Wave */

  rtb_Sine_Wave = rtP.Sine_Wave_Amp *
	sin(rtP.Sine_Wave_Freq * rtmGetT(rtM_model) + 
	rtP.Sine_Wave_Phase) + rtP.Sine_Wave_Bias;

  /* Outport: <Root>/Out2 incorporates:
   *   Sum: <Root>/Sum1
   */
  rtY.Out2 = (rtb_non_triv + rtb_Sine_Wave);
}

Задайте категорию выходного выражения

API S-функции обеспечивает макросы, которые позволяют вам объявить, должен ли выход блока быть выражением, и если так, чтобы задать категорию выражения. Эта таблица задает, когда объявить, что блок выход постоянное, тривиальное, или типовое выходное выражение.

Необходимо объявить выходные параметры как выражения в mdlSetWorkWidths функция с помощью макросов задана в API S-функции. Макросы имеют следующие аргументы:

Следующие макросы доступны для установки выхода быть постоянным, тривиальным, или типовым выражением:

Следующие макросы доступны для запроса состояния, установленного предшествующими вызовами макросов выше:

Набор типовых выражений является надмножеством набора тривиальных выражений, и набор тривиальных выражений является надмножеством набора константных выражений.

Поэтому, когда вы запрашиваете выход, который собирался быть константным выражением с ssGetOutputPortTrivialOutputExprInRTW, это возвращает True. Константное выражение рассматривается тривиальным выражением, потому что это - прямой доступ к памяти, который может быть повторен, не ухудшая КПД сгенерированного кода.

Точно так же выход, который был сконфигурирован, чтобы быть постоянным или тривиальным выражением, возвращает True когда запрошено для его состояния как типовое выражение.

API S-функции, чтобы задать принятие входного выражения

API S-функции обеспечивает макросы, которые позволяют вам:

По умолчанию блокируйтесь, входные параметры не принимают непостоянные выражения.

Необходимо вызвать макросы в mdlSetWorkWidths функция. Макросы имеют эти аргументы:

Макрос, доступный для определения, должен ли вход блока принять непостоянное выражение:

void ssSetInputPortAcceptExprInRTW(SimStruct *S, int portIdx, bool value)

Соответствующий макрос, доступный для запроса состояния, установленного любыми предшествующими вызовами ssSetInputPortAcceptExprInRTW :

bool ssGetInputPortAcceptExprInRTW(SimStruct *S, int portIdx)

Отказ блока запрашивает к выходным выражениям

Даже после того, как определенный блок запрашивает, чтобы было позволено сгенерировать выходное выражение, что просьба может быть отклонена по типовым причинам. Эти причины включают, но не ограничиваются:

Вы не должны рассматривать эти типовые факторы при решении, использовать ли выражение, сворачивающееся для конкретного блока. Однако эти правила могут быть полезными, когда вы исследуете сгенерированный код и анализируете случаи, где оптимизация сворачивания выражения подавлена.

Податливость сворачивания выражения

В BlockInstanceSetup функция вашей S-функции, укажите свой блок, чтобы быть совместимыми со сворачиванием выражения. В противном случае сворачивание выражения, которое требуют или позволенный при выходных параметрах блока или входных параметрах, будет отключено, и временные переменные будут использоваться.

Чтобы указать податливость сворачивания выражения, вызовите библиотечную функцию TLC LibBlockSetIsExpressionCompliant(block), который задан в matlabroot/rtw/c/tlc/lib/utillib.tlc. Например:

%% Function: BlockInstanceSetup ===========================================
%%
%function BlockInstanceSetup(block, system) void
  %%
  %<LibBlockSetIsExpressionCompliant(block)>
  %%
%endfunction

Можно условно отключить выражение, сворачивающееся при вводах и выводах блока путем совершения вызова к этой функции условно.

Если вы заменяете одну из реализаций блока TLC, обеспеченных генератором кода вашей собственной реализацией, вы не должны выполнять предыдущий вызов, пока вы не обновили свою реализацию.

Выходные выражения

BlockOutputSignal функция используется, чтобы сгенерировать код для скалярного выходного выражения или одного элемента нескалярного выходного выражения. Если ваш блок выводит выражение, необходимо добавить BlockOutputSignal функция. Прототип BlockOutputSignal

%function BlockOutputSignal(block,system,portIdx,ucv,lcv,idx,retType) void

Аргументы к BlockOutputSignal они:

BlockOutputSignal функция возвращает вектор символов для выходного сигнала или адреса. Вектор символов должен осуществить приоритет выражения при помощи открытия и завершения круглых скобок, если выражение не состоит из вызова функции. Адрес выражения может только быть возвращен для константного выражения; это - адрес параметра, к памяти которого получают доступ. Код, реализующий BlockOutputSignal функция для блока Constant:

%% Function: BlockOutputSignal =================================================
%% Abstract:
%%      Return the reference to the parameter.  This function *may*
%%      be used by Simulink when optimizing the Block IO data structure.
%%
%function BlockOutputSignal(block,system,portIdx,ucv,lcv,idx,retType) void
  %switch retType
    %case "Signal"
      %return LibBlockParameter(Value,ucv,lcv,idx)
    %case "SignalAddr"
      %return LibBlockParameterAddr(Value,ucv,lcv,idx)
    %default
      %assign errTxt = "Unsupported return type: %<retType>"
      %<LibBlockReportError(block,errTxt)>
  %endswitch
%endfunction

Код, реализующий BlockOutputSignal функция для блока Relational Operator:

%% Function: BlockOutputSignal =================================================
%% Abstract:
%%      Return an output expression.  This function *may*
%%      be used by Simulink when optimizing the Block IO data structure.
%%
%function BlockOutputSignal(block,system,portIdx,ucv,lcv,idx,retType) void
%switch retType
%case "Signal"
%assign logicOperator = ParamSettings.Operator
 %if ISEQUAL(logicOperator, "~=")
 %assign op = "!="
elseif ISEQUAL(logicOperator, "==") %assign op = "=="
  %else
%assign op = logicOperator
%endif
 %assign u0 = LibBlockInputSignal(0, ucv, lcv, idx)
%assign u1 = LibBlockInputSignal(1, ucv, lcv, idx)
  %return "(%<u0> %<op> %<u1>)"
 %default
 %assign errTxt = "Unsupported return type: %<retType>"
 %<LibBlockReportError(block,errTxt)>
%endswitch
%endfunction

Выражение, сворачивающееся для блоков с несколькими Выходными параметрами

Когда блок имеет один выход, Outputs функция в файле блока TLC вызвана, только если выходной порт не является выражением. В противном случае, BlockOutputSignal функция вызвана.

Если блок имеет несколько выходных параметров, Outputs функция вызвана, если какой-либо выходной порт не является выражением. Outputs функция должна принять меры против генерации кода для выходных портов, которые являются выражениями. Это достигается путем защиты разделов кода, соответствующего отдельным выходным портам с вызовами LibBlockOutputSignalIsExpr().

Например, рассмотрите S-функцию с двумя входными параметрами и двумя выходными параметрами, где

Outputs и BlockOutputSignal функции для S-функции показывают в этой выборке кода:

%% Function: BlockOutputSignal =================================================
%% Abstract:
%%      Return an output expression.  This function *may*
%%      be used by Simulink when optimizing the Block IO data structure.
%%
%function BlockOutputSignal(block,system,portIdx,ucv,lcv,idx,retType) void
%switch retType
%case "Signal"
   %assign u = LibBlockInputSignal(portIdx, ucv, lcv, idx)
 %case "Signal"
 %if portIdx == 0
  %return "(2 * %<u>)"
%elseif portIdx == 1
 %return "(4 * %<u>)"
%endif
%default
%assign errTxt = "Unsupported return type: %<retType>"
 %<LibBlockReportError(block,errTxt)>
%endswitch
%endfunction  
%%
%% Function: Outputs =================================================
%% Abstract:
%%      Compute output signals of block
%%
%function Outputs(block,system) Output
%assign rollVars = ["U", "Y"]
%roll sigIdx = RollRegions, lcv = RollThreshold, block, "Roller", rollVars 
%assign u0 = LibBlockInputSignal(0, "", lcv, sigIdx)
 %assign u1 = LibBlockInputSignal(1, "", lcv, sigIdx)
 %assign y0 = LibBlockOutputSignal(0, "", lcv, sigIdx)
 %assign y1 = LibBlockOutputSignal(1, "", lcv, sigIdx)
%if !LibBlockOutputSignalIsExpr(0)
%<y0> = 2 * %<u0>;
%endif
%if !LibBlockOutputSignalIsExpr(1)
 %<y1> = 4 * %<u1>;
%endif
%endroll
%endfunction

Комментарии для блоков, которые являются "выражением, сворачивающимся совместимый"

В прошлом блоки предшествовали своему выходному коду с комментариями формы

/* %<Type> Block: %<Name> */

Когда блок является "выражением, сворачивающимся совместимый", начальная линия, показанная выше, сгенерирована автоматически. Не включайте комментарий как часть реализации блока TLC. Укажите дополнительную информацию при помощи LibCacheBlockComment функция.

LibCacheBlockComment функционируйте берет вектор символов в качестве входа, задавая тело комментария, за исключением вводного заголовка, итоговой новой строки одного или многострочного комментария и заключительного трейлера.

Следующий код TLC иллюстрирует регистрацию комментария блока. Отметьте использование функционального LibBlockParameterForComment, который возвращает вектор символов, подходящий для комментария блока, задавая значение параметров блоков.

%openfile commentBuf
  $c(*) Gain value: %<LibBlockParameterForComment(Gain)>
  %closefile commentBuf
  %<LibCacheBlockComment(block, commentBuf)>