Отладка кода TLC

`tlcdebug` Обзор учебного пособия

Цель: Введение в отладчик TLC. Вы узнаете, как установить точки останова и ознакомиться с командами отладчика TLC.

Папка: matlabroot/toolbox/rtw/rtwdemos/tlctutorial/tlcdebug (открыто)

Можно вызвать отладчик TLC при каждом вызове процесса построения. В этом учебном пособии он используется для обнаружения ошибки в .tlc файл для модели с именем simple_log. Ошибка приводит к тому, что генерируемый код, выводимый из автономной версии модели, отличается от результата моделирования. В учебном пособии описаны следующие шаги.

Начало работы - запуск модели и проверка выходных данных
Создание и выполнение кода из модели - сравнение скомпилированных результатов с исходными выходными данными
Запуск отладчика и использование его команд - действия, которые можно выполнить с отладчиком
Отладка timesN.tlc - Узнайте, что пошло не так
Исправление ошибок и проверка - простые способы исправления ошибок и проверки исправлений

Начало

Копировать файлы из tlctutorial/tlcdebug в текущий рабочий каталог.
В окне команд MATLAB ® создайте файл MEX для функции S:
```
mex timesN.c
```
Это позволяет избежать выбора версии, поставляемой с программным обеспечением Simulink ® .

Примечание
Ошибка может возникнуть, если вы ранее не запускали mex -setup.
Открытие модели simple_log. Модель выглядит так.
На панели Импорт/экспорт данных (Data Import/Export) диалогового окна Параметры конфигурации (Configuration Parameters) установите флажок Время и вывод (Time and Output). Это приводит к регистрации переменных модели в рабочей области MATLAB.
Запустите модель. На вкладке Моделирование (Simulation) щелкните Выполнить (Run). Переменные tout и yout появится в рабочей области MATLAB.
Двойной щелчок yout на панели Рабочая область (Workspace) окна команды MATLAB (MATLAB Command Window). Редактор переменных отображает выходные данные массива 6x1 из simple_log. Дисплей выглядит следующим образом:
Столбец 1 содержит дискретный импульсный выход для шести временных шагов (3s и 0s), собираемый в порту out1.

Затем создается автономная версия simple_log. Он выполняется и сравнивается с выводом Simulink, показанным выше.

Примечание

Для целей этого упражнения в TLC-файле были предоставлены: timesN.tlc, содержит ошибку. Эта версия должна находиться в той же папке, что и используемая модель.

Создание и выполнение кода из модели

Нажмите Ctrl + B.
Генератор кода создает, компилирует и связывает исходный код C. В окне команд MATLAB отображается ход построения, которое завершается следующими сообщениями:
```
### Created executable: simple_log.exe  
### Successful completion of build procedure 
    for model: simple_log
```
Запуск автономной модели, только что созданной с помощью ввода
```
!simple_log
```
Это приводит к появлению сообщений
```
** starting the model **
** created simple_log.mat **
```
Проверьте результаты, поместив переменные в рабочую область. На панели «Текущая папка» дважды щелкните simple_log.matзатем дважды щелкните rt_yout (автономная версия переменной yout) на панели Рабочая область (Workspace).
Выдержать сравнение rt_yout с yout. Вы замечаете различия? Можете ли вы предположить, что вызвало значения в rt_yout чтобы измениться?
Посмотрите на созданный код C, который TLC поместил в папку сборки (simple_log_grt_rtw) помогает выявить проблему.

Править simple_log.c и посмотрите на его MdlOutputs , которая должна выглядеть следующим образом:

/* Model output function */
static void simple_log_output(void)
{
  /* DiscretePulseGenerator: '<Root>/Discrete Pulse Generator' */
  simple_log_B.DiscretePulseGenerator = (simple_log_DW.clockTickCounter < 1.0) &&
    (simple_log_DW.clockTickCounter >= 0) ? 1.0 : 0.0;
  if (simple_log_DW.clockTickCounter >= 2.0 - 1.0) {
    simple_log_DW.clockTickCounter = 0;
  } else {
    simple_log_DW.clockTickCounter++;
  }

  /* End of DiscretePulseGenerator: '<Root>/Discrete Pulse Generator' */

  /* S-Function (timesN): '<Root>/Gain1st' incorporates:
   *  Outport: '<Root>/Out1'
   */
  /* S-Function Block: <Root>/Gain1st */
  /* Multiply input by 3.0 */
  simple_log_Y.Out1 = simple_log_B.DiscretePulseGenerator * 1;
}

Обратите внимание на линию около конца:

simple_log_B.first_output = simple_log_B.DiscretePulseGenerator * 1;

Как неправильный продукт был назначен выходу, когда он должен был получить переменную, которая чередуется между 3.0 и 0.0? Используйте отладчик, чтобы узнать.

Запуск отладчика и использование его команд

Отладчик TLC используется для контроля процесса создания кода. Поскольку он не вызывается по умолчанию, необходимо явно запросить отладчик.

Настройте среду отладки TLC и запустите для создания приложения:
1. Выберите панель Параметры конфигурации > Создание кода и выберите параметры Сохранить файл .rtw и Запустить отладчик TLC при создании кода. Нажмите кнопку ОК.
2. Создайте модель.
  Процесс построения описывается в окне команд MATLAB. Построение останавливается на timesN.tlc и отображает командную строку:
```
TLC-DEBUG>
```
Напечатать help для вывода списка команд отладчика TLC. Вот некоторые вещи, которые вы можете сделать в отладчике.
- Просмотр и запрос различных объектов в области TLC.
```
TLC-DEBUG> whos CompiledModel
TLC-DEBUG> print CompiledModel.NumSystems
TLC-DEBUG> print TYPE(CompiledModel.NumSystems)
```
- Изучите операторы в текущем контексте.
```
TLC-DEBUG> list
TLC-DEBUG> list 10,40
```
- Перейдите к следующей строке кода.
```
TLC-DEBUG> next
```
- Шаг в функцию.
```
TLC-DEBUG> step
```
- Назначение переменной постоянного значения, например, входного сигнала %<u>.
```
TLC-DEBUG> assign u = 5.0
```
- Задайте точку останова, где вы находитесь или в какой-либо другой части кода.
```
TLC-DEBUG> break timesN.tlc:10
```
- Выполнять до следующей точки останова.
```
TLC-DEBUG> continue
```
- Очистить установленные точки останова.
```
TLC-DEBUG> clear 1
TLC-DEBUG> clear all
```
Если вы пробовали команды TLC debugger, выполните оставшийся код для завершения процесса сборки, а затем создайте simple_log снова. Построение останавливается на timesN.tlc и отображает командную строку:
```
TLC-DEBUG>
```

Отладка `timesN.tlc`

Теперь посмотрите вокруг, чтобы узнать, что не так с кодом:

Установка точки останова в строке 20 timesN.tlc.
```
TLC-DEBUG> break timesN.tlc:20
```
Проинструктируйте отладчик TLC перейти к точке останова.
```
TLC-DEBUG> continue
```
TLC обрабатывает ввод, сообщает о своем прогрессе, переходит к строке 20 в timesN.tlc, отображает строку и останавливается.
```
### Loading TLC function libraries
...
### Initial pass through model to cache user defined code
.
### Caching model source code
.
Breakpoint 1
00020:   %roll idx = RollRegions, lcv = RollThreshold, block, "Roller", rollVars
```

Используйте whos для просмотра переменных в текущей области.

TLC-DEBUG> whos
Variables within: <BLOCK_LOCAL>
gain                           Real
rollVars                       Vector
block                          Resolved
system                         Resolved

Проверьте переменные с помощью команды print (имена чувствительны к регистру).
```
TLC-DEBUG> print gain
3.0

TLC-DEBUG> print rollVars
[U, Y]
```

Выполните один шаг.

TLC-DEBUG> step
00021:     %<LibBlockOutputSignal(0, "", lcv, idx)> = \

Поскольку это встроенная функция, продвигайтесь через next команда.
```
TLC-DEBUG> next
.
00022:     %<LibBlockInputSignal(0, "", lcv, idx)> * 1;
```
Это источник оператора C, ответственного за ошибочный вывод константы, simple_log_B.first_output = simple_log_B.DiscretePulseGenerator * 1;.
Откажитесь от сборки, выйдя из отладчика TLC. Напечатать
```
TLC-DEBUG> quit
```
Отображается сообщение об ошибке, показывающее, что построение остановлено с помощью отладчика TLC quit команда. Закройте окно ошибок.

Исправление ошибки и проверка

Выявленная проблема вызвана оценкой константы, а не переменной внутри функции TLC. FcnEliminateUnnecessaryParams(). Это типичная ошибка кодирования, которую легко исправить. Вот код, который нужно исправить.

%function Outputs(block, system) Output
   %assign gain =SFcnParamSettings.myGain
  /* %<Type> Block: %<Name> */
  %%
  /* Multiply input by %<gain> */
  %assign rollVars = ["U", "Y"]
  %roll idx = RollRegions, lcv = RollThreshold, block, "Roller", rollVars
    %<LibBlockOutputSignal(0, "", lcv, idx)> = \
    %<LibBlockInputSignal(0, "", lcv, idx)> * 1;
  %endroll

%endfunction

%% [EOF] timesN.tlc

Чтобы исправить ошибку кодирования, отредактируйте timesN.tlc. Линия
```
%<LibBlockInputSignal(0, "", lcv, idx)> * 1;
```
умножает вычисленный входной сигнал на 1. Изменение строки на
```
%<LibBlockInputSignal(0, "", lcv, idx)> * %<gain>;
```
Сохранить timesN.tlc.
Создайте автономную модель еще раз. Завершить построение путем ввода continue на каждом TLC-DEBUG> подсказка.
Выполнение автономной модели путем ввода
```
!simple_log
```
Новая версия simple_log.mat создается с его выводом.
Груз simple_log.mat и сравнить переменную рабочей области rt_yout с yout, как и раньше. Теперь значения в первом столбце должны соответствовать.

Документация