Атомарные и виртуальные подсистемы

Модели в примере Prepare a Алгоритм Управления Model for Генерация Кода C и Configure Data Interface в Сгенерированном коде используют виртуальные подсистемы. Виртуальные подсистемы визуально организуют блоки, но не влияют на функциональность модели. Атомарные подсистемы оценивают блоки, включенные в модель, как модуль. С помощью атомарных подсистем можно задать дополнительную информацию о разбиении функций. В модели атомарные подсистемы появляются с жирной границей.

Просмотр изменений в архитектуре модели

Откройте пример модели rtwdemo_PCG_Eval_P3.

Сохраните копию модели в папку с возможностью записи.

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

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

Рисунок идентифицирует подсистемы вызова функции (1) PI_ctrl_1, PI_ctrl_2, и Pos_Command_Arbitration.

Эта версия модели содержит новую подсистему Execution_Order_Control (2), которая содержит график Stateflow ®, которая моделирует вызывающую функциональность планировщика. Подсистема управляет порядком выполнения подсистем вызова функции через сигналы вызова функции (3). Позже в этом примере вы исследуете, как изменение порядка выполнения может изменить результаты симуляции.

Эта версия модели содержит новые блоки Преобразования Сигналов (4) на выходах ПИ-контроллеров. С помощью этих дополнительных блоков генератор кода может сгенерировать одну входящую функцию для ПИ-контроллеров.

Расположение функции управления и размещение файлов в сгенерированном коде

В Подготовке Модели Алгоритма Управления для Генерации Кода C и Конфигурировании Интерфейса Данных в Сгенерированном Коде генератор кода создает одну model_step функция, которая содержит код алгоритма управления. Однако многие приложения требуют большего уровня контроля за размещением функций в файлах. Изменяя параметры атомарных подсистем, можно задать несколько функций в одной модели.

Рисунок показывает параметры подсистемы для PI_ctrl_1.

Обработайте как атомарный модуль

Шаг расчета

Опции упаковки функций

Опции имени функции

Опции имени файла

Функция с отдельными данными

Сгенерируйте входящий код

Embedded Coder ® поддерживает входящий код. Повторный код является переиспользуемой стандартной программой программирования, которую одновременно могут использовать несколько программ. Повторный код используется в операционных системах и другом системном программном обеспечении, которое использует многопоточность для обработки параллельных событий. Повторный код не поддерживает данные о состоянии, поэтому в функции нет постоянных переменных. Вызывающие программы поддерживают переменные состояния и должны передать данные о состоянии в функцию. Многие пользователи или процессов могут совместно использовать одну копию входящей функции.

Чтобы сгенерировать повторный код, необходимо сначала задать подсистему как переиспользуемую путем конфигурирования параметра подсистемы Function packaging.

В некоторых случаях строение модели препятствует переиспользуемому коду. В таблице перечислены общие вопросы.

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.

Используйте маску, чтобы передать значения параметров в подсистему библиотеки

Чтобы задать алгоритмические данные параметра (такие как коэффициент усиления или коэффициент) вне возможностей действия переиспользуемого библиотечного блока или подсистемы, можно применить маску к блоку или подсистеме и создать параметр маски. Затем можно задать другое значение параметров для каждого образца блока или подсистемы. Каждый параметр маски появляется в сгенерированном коде как формальный параметр входящей функции.

В этой версии модели подсистемы PI_ctrl_1 и PI_ctrl_2 маскированы. В каждой маске значения P и I коэффициент усиления задается такими объектами данных, как I_Gain_2 и P_Gain_2.

Сгенерируйте код для атомарной подсистемы

В разделе «Подготовка модели алгоритма управления для генерации кода C и конфигурирование интерфейса данных в Сгенерированном коде» вы генерируете код на корневом уровне модели. Также можно создать определенную подсистему.

Чтобы инициировать сборку подсистемы, используйте контекстное меню. Вы можете выбрать из следующих опций:

Также откройте приложение Embedded Coder, выберите подсистему и на вкладке Код С нажмите Build.

Исследуйте сгенерированный код

Этот пример сравнивает файлы, которые генерируются для полной системной сборки, с файлами, которые генерируются для экспортированных функций. Вы также исследуете, как маскированные данные появляются в коде.

Запустите скрипт сборки для трёх опций. Затем исследуйте сгенерированные 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 разное содержимое в полных и экспортных сборках функций. Полная сборка включает все параметры, которые использует модель. Экспорт функций содержит только те переменные, которые использует подсистема.

Маскированные данные в сгенерированном коде

В файл rtwdemo_PCG_Eval_P3.cсайты вызовов входящей функции используют объекты данных P_Gain, I_Gain, P_Gain_2, и I_Gain_2 как аргументы.

Эффект порядка выполнения на результаты симуляции

По умолчанию Simulink ® выполняет подсистемы в следующем порядке:

В данном примере можно задать один из двух альтернативных порядков выполнения. Затем можно использовать тестовую обвязку, чтобы наблюдать эффект порядка выполнения на результаты симуляции. Подсистема Execution_Order_Control имеет два строений, которые управляют порядком выполнения. Чтобы выбрать строение, используйте контекстное меню подсистемы.

Измените порядок выполнения и наблюдайте за результатами.

Результаты симуляции (положение дросселя с течением времени) незначительно варьируются в зависимости от порядка выполнения. Вы можете увидеть различие наиболее четко, когда изменяется запрос дросселя.

Для следующего примера в этой серии смотрите Вызов внешнего кода С из модели и Сгенерированный код.