Вызов внешних функций C

Шаг 3 из 4 в Конфигурирование модели, Генерация кода и Симуляция

Об этом примере

Цели обучения

Оцените функцию C как часть симуляции модели.
Вызовите внешнюю функцию C из сгенерированного кода.

Необходимые условия

Возможность открытия и изменения Simulink^® модели и подсистемы.
Возможность задать параметры конфигурации модели.
Возможность чтения кода С
Установленный, поддерживаемый компилятор C.

Необходимые файлы

rtwdemo_throttlecntrl_extfunccall файл модели
rtwdemo_ValidateLegacyCodeVrsSim файл модели
/toolbox/rtw/rtwdemos/EmbeddedCoderOverview/stage_4_files/SimpleTable.c
/toolbox/rtw/rtwdemos/EmbeddedCoderOverview/stage_4_files/SimpleTable.h

Включите внешние функции C в модель

Модели Simulink являются одной из частей Модельно-ориентированное проектирование. Для многих приложений проект также включает набор ранее существующих функций C, созданных, протестированных (проверенных) и проверенных вне MATLAB^® и окружение Simulink. Можно легко интегрировать эти функции в модель и сгенерированный код. Можно использовать внешний код С в сгенерированном коде для доступа к аппаратным устройствам и внешним файлам данных во время быстрых запусков симуляции.

В этом примере показано, как создать пользовательский блок, который вызывает внешнюю функцию C. Когда блок является частью модели, можно воспользоваться средой симуляции, чтобы протестировать систему дальше.

Создайте блок, который вызывает функцию C

Чтобы задать вызов внешней функции C, используйте блок S-Function. Можно автоматизировать процесс создания блока S-Function с помощью Simulink Legacy Code Tool. Используя этот инструмент, задайте интерфейс для вашей внешней функции C. Затем инструмент использует этот интерфейс, чтобы автоматизировать создание блока S-Function.

Делайте копии файлов SimpleTable.c и SimpleTable.h, находится в папке matlabroot/ toolbox/rtw/rtwdemos/EmbeddedCoderOverview/stage_4_files (откройте). Поместите копии в рабочую папку.
Создайте блок S-Function, который вызывает указанную функцию в каждый временной шаг во время симуляции:
1. В Командном Окне MATLAB создайте структуру определения интерфейса функции:
```
def=legacy_code('initialize')
```
  Структура данных def определяет интерфейс функции для внешнего кода С
```
def = 

                  SFunctionName: ''
    InitializeConditionsFcnSpec: ''
                  OutputFcnSpec: ''
                   StartFcnSpec: ''
               TerminateFcnSpec: ''
                    HeaderFiles: {}
                    SourceFiles: {}
                   HostLibFiles: {}
                 TargetLibFiles: {}
                       IncPaths: {}
                       SrcPaths: {}
                       LibPaths: {}
                     SampleTime: 'inherited'
                        Options: [1x1 struct]
```
2. Заполните структуру определения интерфейса функции путем ввода следующих команд:
```
def.OutputFcnSpec=['double y1 = SimpleTable(double u1,',...
   'double p1[], double p2[], int16 p3)'];
def.HeaderFiles = {'SimpleTable.h'};
def.SourceFiles = {'SimpleTable.c'};
def.SFunctionName = 'SimpTableWrap';
```
3. Создайте S-функцию:
```
legacy_code('sfcn_cmex_generate', def)
```
4. Скомпилируйте S-функцию:
```
legacy_code('compile', def)
```
5. Создайте S-Function блок:
```
legacy_code('slblock_generate', def)
```
  Откроется новое окно модели, содержащее SimpTableWrap блок.
  Совет
  Создание блока S-Function является одноразовой задачей. Если блок существует, можно повторно использовать его в нескольких моделях.
Сохраните модель в рабочую папку как: s_func_simptablewrap.
Создайте файл Target Language Compiler (TLC) для блока S-Function:
```
legacy_code('sfcn_tlc_generate', def)
```
TLC- файла является компонентом S-функции, которая задает, как генератор кода производит код для блока.

Для получения дополнительной информации об использовании Legacy Code Tool, смотрите:

Валидация внешнего кода в окружение Simulink

Когда вы интегрируете внешний код С с моделью Simulink, перед использованием кода проверьте функциональность кода внешней функции C как автономного компонента.

Откройте модель rtwdemo_ValidateLegacyCodeVrsSim. Эта модель подтверждает созданный вами блок s-function.
- Блок Sine Wave производит выходные значения из [-2: 2].
- Входная область значений интерполяционной таблицы от [-1: 1].
- Выходы интерполяционной таблицы являются абсолютным значением входа.
- Выходные данные интерполяционной таблицы отсекают выход на входе пределов.
Симулируйте модель.
Просмотр результатов валидации путем открытия Validation подсистема и, в этой подсистеме, щелчок по блоку Scope.
Следующий рисунок показывает результаты валидации. Внешний код С и блок интерполяционной таблицы Simulink обеспечивают одинаковые выходные значения.
Закройте модель валидации.

Валидация кода С как части модели

После проверки функциональности кода внешней функции C как автономного компонента проверьте S-функцию в модели. Используйте модель тестовой обвязки, чтобы завершить валидацию.

Примечание

Для следующей процедуры требуется Stateflow^® лицензия.

Откройте rtwdemo_throttlecntrl_extfunccall и сохраните копию в throttlecntrl_extfunccall в папке с возможностью записи на пути MATLAB.
Исследуйте PI_ctrl_1 и PI_ctrl_2 подсистемы.
1. Lookup блоки были заменены блоком, созданным с помощью Legacy Code Tool.
2. Исследуйте настройки параметров блоков на SimpTableWrap и SimpTableWrap1.
3. Закройте диалоговые окна Параметров блоков и окна подсистемы ПИ.
Откройте тестовую обвязку модель, щелкните правой кнопкой мыши по Unit_Under_Test Model блок и выберите Block Parameters (ModelReference).
Установите Model name значение throttlecntrl_extfunccall. Нажмите OK.
Обновите тестовую обвязку диаграммы модели.
Симулируйте тестовую обвязку.
Результаты симуляции совпадают с ожидаемыми золотыми значениями.
Сохраните и закройте throttlecntrl_extfunccall и throttlecntrl_testharness.

Вызов функции C из сгенерированного кода

Генератор кода использует файл TLC для обработки блока S-Function. Вызовы кода С, встроенного в блок S-Function:

Может использовать объекты данных.
Подлежат expression folding, операции, которая объединяет несколько расчеты в одно выходное вычисление.

Откройте throttlecntrl_extfunccall.
Сгенерируйте код для модели.
Исследуйте сгенерированный код в файле throttlecntrl_extfunccall.c.
Закройте throttlecntrl_extfunccall и throttlecntrl_testharness.

Ключевые точки

Можно легко интегрировать внешние функции в модель и сгенерированный код с помощью Legacy Code Tool.
Проверьте функциональность кода внешней функции C, которую вы интегрируете в модель как автономный компонент.
После проверки функциональности кода внешней функции C как автономного компонента проверьте S-функцию в модели.

Документация