MATLAB Function

Включите код MATLAB в модели, которые генерируют встраиваемый код С

Библиотека:
Simulink/Пользовательские функции
HDL-кодер/пользовательские функции

Описание

С помощью блока MATLAB Function можно записать MATLAB^® функция для использования в Simulink^® модель. Функция MATLAB, которую вы создаете, выполняет для симуляции и генерирует код для цели Simulink Coder™. Если вы новичок в продуктах Simulink и MATLAB, смотрите Реализацию функций MATLAB с использованием блоков и Создайте Пользовательские функции с помощью Блока MATLAB function для обзора.

Двойной клик по блоку MATLAB Function открывает его редактор, где вы записываете функцию MATLAB, как в этом примере:

Дополнительные сведения об этом редакторе см. в разделе Блока MATLAB function Editor.

Вы задаете входные и выходные данные для блока MATLAB Function в заголовке функции в качестве аргументов и возвращаемых значений. Аргумент и возвращаемые значения предыдущей функции , взятой в качестве примера, соответствуют входам и выходам блока в модели:

Можно также задать данные, триггеры ввода и выходов вызова функции с помощью Ports and Data Manager, к которым вы получаете доступ из Блока MATLAB function Редактора путем выбора Edit Data. См. раздел «Порты и диспетчер данных».

Блок MATLAB Function генерирует эффективный встраиваемый код на основе анализа, который определяет размер, класс и сложность каждой переменной. Этот анализ накладывает следующие ограничения:

Первое назначение переменной определяет ее, размер, класс и сложность.
Смотрите Лучшие практики для определения переменных для генерации кода C/C + +.
Вы не можете переназначить свойства переменной после начального назначения, за исключением случаев, когда используются данные переменного размера или переиспользуются переменные в коде для других целей.
См. «Переназначение свойств переменной».

В дополнение к языковым ограничениям блок MATLAB Function поддерживает подмножество функций, доступных в MATLAB. Список поддерживаемых функций приведен в разделах Функции и Объекты, Поддерживаемые для Генерации кода C/C + +. Эти функции включают функции в общих категориях, таких как:

Арифметические операторы, такие как plus, minus, и power. Для получения дополнительной информации смотрите Array vs. Матричные операции.
Матричные операции, такие как size, и length
Расширенные матричные операции, такие как lu, inv, svd, и chol
Тригонометрические функции, подобные sin, cos, sinh, и cosh

Примечание

Несмотря на то, что код для этого блока пытается получить точно такие же результаты, как и MATLAB, различия могут возникнуть из-за ошибок округления. Эти числовые различия, которые могут быть несколькими eps первоначально может увеличиться после повторных операций. Опора на поведение nan не рекомендуется. Различные компиляторы C могут давать различные результаты для тех же расчетов.

Примечание

В блоке MATLAB Function, %#codegen директива включена, чтобы подчеркнуть, что алгоритм MATLAB блока всегда предназначен для генерации кода. The %#codegen директива, или ее отсутствие, не изменяет поведение проверки ошибок в контексте блока MATLAB Function. Для получения дополнительной информации смотрите Директиву компиляции% # codegen.

Чтобы поддержать визуализацию данных, блок MATLAB Function поддерживает вызовы функций MATLAB только для симуляции. Смотрите Использование MATLAB Engine для выполнения вызова функции в сгенерированном коде, чтобы понять некоторые ограничения этой возможности и как она интегрируется с анализом кода для этого блока. Если эти вызовы функций не влияют непосредственно ни на один из входов или выходов Simulink, вызовы не появляются в сгенерированном коде Simulink Coder.

Из MATLAB Function блоков можно также вызвать функции, определенные в блоке Simulink Function. Можно вызвать Stateflow^® функции с Export Chart Level Functions (Make Global) и Allow exported functions to be called by Simulink, отмеченными в диалоговом окне Свойств графика».

В Ports and Data Manager можно объявить вход блока параметром Simulink вместо порта. Блок MATLAB Function также поддерживает наследование типов и размера для входов, выходов и параметров. Можно также задать эти свойства явным образом. Смотрите Type Аргументы Функции, Size Function Arguments и Add Parameter Arguments для описания переменных, которые вы используете в MATLAB Function блоках.

Рекурсивные вызовы не разрешены в блоках MATLAB Function.

По умолчанию MATLAB Function блоки имеют активированное прямое сквозное соединение. Чтобы отключить его, в Диспетчере портов и данных снимите флажок Allow direct feedthrough. Недирект исходной семантики гарантирует, что выходы зависят только от текущего состояния. Использование nondirect feedthrough позволяет вам использовать блоки MATLAB Function в цикле обратной связи и предотвращать алгебраические циклы. Для получения дополнительной информации смотрите Использование Nondirect Feedthrough в блоке MATLAB function.

Порты

Вход

расширить все

`u` - Входной параметр `u`
скаляр | вектор | матрица

Вход, соответствующий первому входному параметру функции внутри блока MATLAB Function. Если вы переименовываете аргумент функции в редакторе, блок переименовывает порт соответственно.

Типы данных, поддерживаемые MATLAB, но не поддерживаемые Simulink, могут не передаваться между моделью Simulink и функцией в блоке MATLAB Function. Эти типы могут использоваться в блоке MATLAB Function.

Для получения дополнительной информации о поддержке этого блока с фиксированной точкой см. Типы данных с фиксированной точкой с блоком MATLAB function (Fixed-Point Designer) и Блок MATLAB function с переопределением типа данных (Fixed-Point Designer).

`n` - Входной параметр `n`
скаляр | вектор | матрица

nпятый входной параметр функции в блоке MATLAB Function. Когда вы добавляете аргумент в редактор, блок добавляет порт соответственно.

Выход

расширить все

`y` - Выходной аргумент
скаляр | вектор | матрица

Первый выходной аргумент функции внутри блока MATLAB Function. Если вы переименовываете аргумент функции в редакторе, блок переименовывает порт соответственно.

`n` - Выходной аргумент `n`
скаляр | вектор | матрица

nth выходной аргумент из функции внутри блока MATLAB Function. Когда вы добавляете аргумент в редактор, блок добавляет порт соответственно.

Примеры моделей

Radar Tracking Using MATLAB Function Block

Отслеживание радаров с использованием блока MATLAB function

Используйте расширенный фильтр Калмана с блоком MATLAB ® Function в Simulink ®, чтобы оценить положение самолета по радиолокационным измерениям. Реализация фильтра обнаружена в блоке MATLAB Function, содержимое которого хранится в самой модели Simulink.

Откройте модель

Spiral Galaxy Formation Simulation Using MATLAB Function Blocks

Симуляция спиральной галактики с использованием блоков MATLAB function

Эта модель была вдохновлена классической статьей «Galactic Bridges and Tails» (Toomre & Toomre 1972). Оригинальная статья объяснила, как дискообразные галактики могли развивать спиральные руки. Две галактики дисковой формы первоначально находятся далеко друг от друга. Затем они пролетают мимо друг друга и почти сталкиваются. Когда галактики находятся достаточно близко, взаимные гравитационные силы вызывают образование спиральных рук.

Открыть скрипт

Характеристики блоков

Типы данных	`Булев^[a]` \| `шина^[a]` \| `double^[a]` \| `перечисленные^[a]` \| `фиксированную точку^[a]` \| `целое число^[a]` \| `сингл^[a]` \| `строка^[a]`
Прямое сквозное соединение	`no`
Многомерные сигналы	`ограниченный^[a]`
Сигналы переменного размера	`ограниченный^[a]`
Обнаружение пересечения нулем	`no`
^[a] Фактический тип данных или поддержка возможностей зависит от реализации блоков.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

Фактический тип данных или поддержка возможностей зависит от реализации блоков.

Генерация HDL-кода
Сгенерируйте Verilog и VHDL код для FPGA и ASIC проектов с использованием HDL- Coder™.

HDL Coder™ предоставляет дополнительные опции строения, которые влияют на реализацию HDL и синтезированную логику. Фактический тип данных или поддержка возможностей зависит от реализации блоков. Лучшие практики использования блока MATLAB Function см. в:

Архитектура HDL

MATLAB Function (По умолчанию)

Это архитектура по умолчанию для блоков MATLAB Function с типами данных с фиксированной точкой. Когда вы используете эту архитектуру, можно использовать оптимизацию скорости и площади для блоков, которые окружают MATLAB Function блок. Код внутри блока MATLAB Function не оптимизирован.

MATLAB Datapath

Это архитектура по умолчанию для блоков MATLAB Function с типами данных с плавающей точкой. Когда вы используете эту архитектуру, генератор кода обрабатывает блок MATLAB Function как обычный блок Subsystem. Включив эту архитектуру для фиксированных точек, можно использовать оптимизацию скорости и площади для блоков внутри блока MATLAB Function и через блок MATLAB Function с другими блоками Simulink.

Эта возможность позволяет вам задать дополнительные свойства для блока MATLAB Function, которые вы задаете для такого Subsystem, как ClockRatePipelining и FlattenHierarchy.

Свойства блоков

AdaptivePipelining	Автоматическая вставка конвейера на основе инструмента синтеза, целевой частоты и длин размеров слова умножителей. Значение по умолчанию является `inherit`. Чтобы задать это свойство, задайте Architecture `MATLAB Datapath`. См. также AdaptivePipelining (HDL Coder).
BalanceDelays	Обнаруживает введение новых задержек вдоль одного пути и вставляет соответствующие задержки на другие пути. Значение по умолчанию является `inherit`. Чтобы задать это свойство, задайте Architecture `MATLAB Datapath`. См. также BalanceDelays (HDL Coder).
ClockRatePipelining	Вставьте регистры конвейера с более высокой тактовой частотой вместо более медленной скорости передачи данных. Значение по умолчанию является `inherit`. Чтобы задать это свойство, задайте Architecture `MATLAB Datapath`. См. также ClockRatePipelining (HDL Coder).
ConstMultiplierOptimization	Canonical signed digit (CSD) или факторизованная оптимизация CSD. Значение по умолчанию является `none`. См. также ConstMultiplierOptimization (HDL Coder).
ConstrainedOutputPipeline	Количество регистров для размещения на выходах путем перемещения существующих задержек в рамках вашего проекта. Распределённая конвейеризация не перераспределяет эти регистры. Значение по умолчанию является `0`. Для получения дополнительной информации смотрите ConstrainedOutputPipeline (HDL Coder).
DistributedPipelining	Распределение регистров трубопроводов или синхронизация регистров. Значение по умолчанию является `off`. См. также DistributedPipelining (HDL Coder).
DSPStyle	Атрибуты синтеза для отображения множителей. Значение по умолчанию является `none`. Чтобы задать это свойство, задайте Architecture `MATLAB Datapath`. См. также DSPStyle (HDL Coder).
FlattenHierarchy	Удалите иерархию подсистем из сгенерированного HDL-кода. Значение по умолчанию является `inherit`. Чтобы задать это свойство, задайте Architecture `MATLAB Datapath`. См. также FlattenHierarchy (HDL Coder).
InputPipeline	Количество входных этапов конвейера для вставки в сгенерированный код. Распределённая конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут перемещать эти регистры. Значение по умолчанию является `0`. Для получения дополнительной информации смотрите InputPipeline (HDL Coder).
InstantiateFunctions	Сгенерируйте VHDL^® `entity` или Verilog^® `module` для каждой функции. Значение по умолчанию является `off`. См. также InstantiateFunctions (HDL Coder).
LoopOptimization	Разворачивайте, потокуйте или не оптимизируйте циклы. Значение по умолчанию является `none`. Если вы задаете Architecture `MATLAB Datapath`можно только разворачивать циклы. Если вы хотите использовать циклическую потоковую передачу с `MATLAB Datapath` архитектура, можно использовать потоковую оптимизацию путем определения StreamingFactor. См. также LoopOptimization (HDL Coder).
MapPersistentVarsToRAM	Сопоставить постоянные массивы с ОЗУ. Значение по умолчанию является `off`. См. также MapPersistentVarsToRAM (HDL Coder).
OutputPipeline	Количество выходных этапов конвейера для вставки в сгенерированный код. Распределённая конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут перемещать эти регистры. Значение по умолчанию является `0`. Для получения дополнительной информации смотрите OutputPipeline (HDL Coder).
ResetType	Подавьте генерацию логики сброса. Значение по умолчанию является `default`, который генерирует логику сброса. См. также ResetType (HDL Coder).
SharingFactor	Количество функционально эквивалентных ресурсов для сопоставления с одним общим ресурсом. Значение по умолчанию 0. См. также раздел «Совместное использование ресурсов» (HDL Coder).
StreamingFactor	Количество параллельных путей данных, или векторов, которые мультиплексированы во времени для преобразования в последовательные, скалярные пути данных. Значение по умолчанию 0, которое реализует полностью параллельные пути данных. Чтобы задать это свойство, задайте Architecture `MATLAB Datapath`. См. также раздел Потоковая передача (HDL Coder).
VariablesToPipeline	Предупреждение `VariablesToPipeline` не рекомендуется. Использовать `coder.hdl.pipeline` (HDL Coder). Вставьте регистр трубопровода в выходы указанной переменной или переменных. Задайте список переменных в качестве вектора символов с пространствами, разделяющими переменные. Чтобы задать это свойство, задайте Architecture `MATLAB Function`.

Комплексные данные

Этот блок поддерживает генерацию кода для сложных сигналов.

См. также Комплексные данные Type Support (HDL Coder).

Поддержка настраиваемых параметров

HDL Coder поддерживает как настраиваемые, так и не настраиваемые параметры со следующими типами данных:

Скаляр
Вектор
Комплекс
Структура
Перечисление

Для получения дополнительной информации смотрите Generate DUT Ports for Настраиваемые Параметры (HDL Coder) и .Design Guidelines для блока MATLAB function (HDL Coder)

Ограничения

Если блок содержит Системную object™, входы блоков не могут иметь дискретных (постоянных или Inf) шаг расчета.
HDL Coder не поддерживает MATLAB Function, которая содержит ту же переменную, что и вход и выход функции. Для примера этот код MATLAB не поддерживается.
```
function y = myFun(y)
%#codegen

y = 3 * y;
```

Для подмножества языка MATLAB, поддерживаемого для генерации HDL-кода из блока MATLAB Function, смотрите Поддерживаемые типы данных MATLAB, Операторы и Операторы потока управления (HDL Coder).

Генерация кода ПЛК
Сгенерируйте структурированный текстовый код с помощью Coder™ Simulink ® PLC

Преобразование с фиксированной точкой
Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.

Фактический тип данных или поддержка возможностей зависит от реализации блоков.

Документация

MATLAB Function

Описание

Порты

Вход

`u` - Входной параметр `u`
скаляр | вектор | матрица

`n` - Входной параметр `n`
скаляр | вектор | матрица

Выход

`y` - Выходной аргумент
скаляр | вектор | матрица

`n` - Выходной аргумент `n`
скаляр | вектор | матрица

Примеры моделей

Отслеживание радаров с использованием блока MATLAB function

Симуляция спиральной галактики с использованием блоков MATLAB function

Характеристики блоков

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

Генерация HDL-кода
Сгенерируйте Verilog и VHDL код для FPGA и ASIC проектов с использованием HDL- Coder™.

Генерация кода ПЛК
Сгенерируйте структурированный текстовый код с помощью Coder™ Simulink ® PLC

Преобразование с фиксированной точкой
Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.

См. также

Темы

Документация Simulink

Поддержка

Документация

MATLAB Function

Описание

Порты

Вход

u - Входной параметр u скаляр | вектор | матрица

n - Входной параметр n скаляр | вектор | матрица

Выход

y - Выходной аргумент скаляр | вектор | матрица

n - Выходной аргумент n скаляр | вектор | матрица

Примеры моделей

Отслеживание радаров с использованием блока MATLAB function

Симуляция спиральной галактики с использованием блоков MATLAB function

Характеристики блоков

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

Генерация HDL-кода Сгенерируйте Verilog и VHDL код для FPGA и ASIC проектов с использованием HDL- Coder™.

Генерация кода ПЛК Сгенерируйте структурированный текстовый код с помощью Coder™ Simulink ® PLC

Преобразование с фиксированной точкой Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.

См. также

Темы

Документация Simulink

Поддержка

`u` - Входной параметр `u`
скаляр | вектор | матрица

`n` - Входной параметр `n`
скаляр | вектор | матрица

`y` - Выходной аргумент
скаляр | вектор | матрица

`n` - Выходной аргумент `n`
скаляр | вектор | матрица

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

Генерация HDL-кода
Сгенерируйте Verilog и VHDL код для FPGA и ASIC проектов с использованием HDL- Coder™.

Генерация кода ПЛК
Сгенерируйте структурированный текстовый код с помощью Coder™ Simulink ® PLC

Преобразование с фиксированной точкой
Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.