Атомные и виртуальные подсистемы

В примерах моделей в разделе Подготовка модели алгоритма управления для генерации кода C и конфигурирования интерфейса данных в сгенерированном коде используются виртуальные подсистемы. Виртуальные подсистемы визуально организуют блоки, но не влияют на функциональность модели. Атомарные подсистемы оценивают блоки, включенные в модель, как единицу измерения. С помощью атомных подсистем можно указать дополнительную информацию о разбиении функций. В модели атомные подсистемы отображаются жирной границей.

Просмотр изменений в архитектуре модели

Откройте пример rtwdemo_PCG_Eval_P3 модели.

Сохраните копию модели в доступной для записи папке.

В этом примере показано, как заменить виртуальные подсистемы подсистемами вызова функций. Подсистемы вызова функций:

Управляя порядком выполнения подсистем, можно сопоставить модель с существующей системой, которая имеет определенный порядок выполнения.

На рисунке показаны подсистемы вызова функций (1) PI_ctrl_1, PI_ctrl_2, и Pos_Command_Arbitration.

Эта версия модели содержит новую подсистему Execution_Order_Control (2), которая содержит диаграмму Stateflow ®, моделирующую функцию вызова планировщика. Подсистема управляет порядком выполнения подсистем вызова функции посредством сигналов вызова функции (3). Далее в этом примере рассматривается, как изменение порядка выполнения может изменить результаты моделирования.

Эта версия модели содержит новые блоки преобразования сигналов (4) на выходах контроллеров PI. При наличии этих дополнительных блоков генератор кода может генерировать единственную входную функцию для PI-контроллеров.

Управление расположением функций и размещением файлов в сгенерированном коде

При подготовке модели алгоритма управления для генерации кода C и конфигурирования интерфейса данных в сгенерированном коде генератор кода создает один model_step функция, содержащая код алгоритма управления. Однако многие приложения требуют большего уровня контроля над размещением файлов функций. Изменяя параметры атомных подсистем, можно задать несколько функций в одной модели.

На рисунке показаны параметры подсистемы для PI_ctrl_1.

Рассматривать как атомную единицу

Время выборки

Варианты упаковки функций

Параметры имени функции

Параметры имени файла

Функция с отдельными данными

Создание кода повторного ввода

Embedded Coder ® поддерживает повторный ввод кода. Повторный ввод кода - это многократно используемая подпрограмма программирования, которую могут использовать одновременно несколько программ. Повторный ввод кода используется в операционных системах и другом системном программном обеспечении, использующем многопоточность для обработки параллельных событий. Reentrant code не поддерживает данные о состоянии, поэтому в функции нет постоянных переменных. Вызывающие программы поддерживают переменные состояния и должны передавать данные состояния в функцию. Несколько пользователей или процессов могут совместно использовать одну копию входящей функции.

Для создания кода повторного ввода необходимо сначала указать подсистему как повторно используемую, настроив параметр подсистемы Function packaging.

В некоторых случаях конфигурация модели предотвращает многократное использование кода. В таблице перечислены общие проблемы.

Cause                                     Solution

Subsystem output feeds global signal      Add a Signal Conversion block between the 
data                                      subsystem and the global signal.

Generated function receives data          Select Configuration Parameters >
(formal parameters) through pointers      Model Referencing > Pass fixed-size scalar root
                                          inputs by value for code generation.           

Subsystem uses global signal data         Use a port to pass the global data in and out 
in internal algorithm                     of the subsystem.

Использование маски для передачи значений параметров в библиотечную подсистему

Для определения алгоритмических данных параметров (таких как коэффициент или коэффициент усиления) вне области действия повторно используемого библиотечного блока или подсистемы можно применить маску к блоку или подсистеме и создать параметр маски. Затем можно указать другое значение параметра для каждого экземпляра блока или подсистемы. Каждый параметр маски отображается в сгенерированном коде как формальный параметр функции повторного ввода.

В этой версии модели подсистемы PI_ctrl_1 и PI_ctrl_2 маскируются. В каждой маске значения P и I выигрыши устанавливаются объектами данных, такими как I_Gain_2 и P_Gain_2.

Создание кода для атомной подсистемы

При подготовке модели алгоритма управления для генерации кода C и конфигурирования интерфейса данных в сгенерированном коде создается код на корневом уровне модели. Кроме того, можно создать определенную подсистему.

Чтобы инициировать построение подсистемы, используйте контекстное меню. Можно выбрать один из следующих вариантов:

Либо откройте приложение Embedded Coder, выберите подсистему и на вкладке C Code нажмите кнопку Build.

Проверка сгенерированного кода

В этом примере сравниваются файлы, созданные для полного построения системы, с файлами, созданными для экспортированных функций. Также рассматривается, как маскированные данные отображаются в коде.

Запустите сценарий построения для трех параметров. Затем проверьте созданные файлы, щелкнув гиперссылки.

rtwdemo_PCG_Eval_P3.c

PI_ctrl_1.c

Pos_Command_Arbitration.c

PI_Ctrl_Reusable.c

ert_main.c

eval_data.c

(1) eval_data.c имеет различное содержимое в построениях функций полного и экспорта. Полное построение включает все параметры, используемые моделью. Функция экспорта содержит только переменные, используемые подсистемой.

Маскированные данные в сгенерированном коде

В файле rtwdemo_PCG_Eval_P3.c, сайты вызовов функции повторного ввода используют объекты данных P_Gain, I_Gain, P_Gain_2, и I_Gain_2 в качестве аргументов.

Влияние заказа на выполнение на результаты моделирования

По умолчанию Simulink ® выполняет подсистемы в следующем порядке:

В этом примере можно указать один из двух альтернативных заказов на выполнение. Затем можно использовать тестовый электрический жгут для наблюдения за влиянием порядка выполнения на результаты моделирования. Подсистема Execution_Order_Control имеет две конфигурации, которые управляют порядком выполнения. Для выбора конфигурации используйте контекстное меню подсистемы.

Измените порядок выполнения и просмотрите результаты.

Результаты моделирования (положение дросселя с течением времени) незначительно изменяются в зависимости от порядка выполнения. Разница наиболее отчетливо прослеживается при изменении запроса дросселя.

Следующий пример этой серии см. в разделах Вызов внешнего кода C из модели и сгенерированный код.