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  • 检索 使用 MATLAB Function 模块集成 C 代码从 Simulink 模型中调用 C 代码您可以使用 MATLAB Function 模块从 Simulink® 模型中调用外部 C 代码。请执行下列简要步骤:首先找到包含源 (.c) 和头 (.h) 文件的现有 C...

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    检索 使用 MATLAB Function 模块集成 C 代码

    从 Simulink 模型中调用 C 代码

    您可以使用 MATLAB Function 模块从 Simulink® 模型中调用外部 C 代码。请执行下列简要步骤:

    首先找到包含源 (.c) 和头 (.h) 文件的现有 C 代码。

    在 MATLAB Function 模块中,输入调用 C 代码的 MATLAB® 代码。使用函数 coder.ceval。要通过引用传递数据,请使用 coder.ref、coder.rref 或 coder.wref。

    在 Model Configuration Parameters 对话框的 Simulation Target 窗格中,指定用于仿真的 C 源文件和头文件。使用双引号引起头文件,例如 #include "program.h"。如果需要访问位于工作文件夹之外的 C 源文件和头文件,请在 Simulation Target 窗格的 Include Directories 文本框中列出文件的路径。

    或者,使用 coder.cinclude 和 coder.updateBuildInfo 函数在 MATLAB 代码中指定源文件和头文件。要开发与外部代码的接口,您可以使用 coder.ExternalDependency 类。要查看支持的工作流,请参阅Import custom code。

    测试 Simulink 模型并确保它正常工作。

    如果您拥有 Simulink Coder™ 许可证,则可以使用此方法为目标生成代码。要使用相同的源文件和头文件进行代码生成,请在 Code Generation > Custom Code 窗格中点击 Use the same custom code settings as Simulation Target。还可以指定不同的源文件和头文件。

    要条件化您的代码以执行仿真的不同命令和代码生成,可以使用 coder.target 函数。

    在 MATLAB Function 模块中使用 coder.ceval

    此示例说明如何从 MATLAB Function 模块中调用简单的 C 程序 doubleIt。

    1.在当前工作文件夹中创建源文件 doubleIt.c。

    #include "doubleIt.h"

    double doubleIt(double u)

    {

    return(u*2.0);

    }

    2.在当前工作文件夹中创建头文件 doubleIt.h。

    #ifndef MYFN

    #define MYFN

    double doubleIt(double u);

    #endif

    3.新建一个 Simulink 模型。将其保存为 myModel。

    4.在 Library Browser 的 User-Defined Functions 中,将 MATLAB Function 模块添加到模型中,然后双击该模块打开编辑器。

    5.输入调用 doubleIt 程序的代码:

    function y = callingDoubleIt(u)

    y = 0.0;

    y = coder.ceval('doubleIt',u);

    6.将值为 3.5 的 Constant 模块连接到 MATLAB Function 模块的输入端口。

    7.将 Display 模块连接到输出端口。

    520f1915d1695460ec1adbe2c8e3d9e8.png

    8.在 Model Configuration Parameters 对话框中,打开 Simulation Target 窗格。

    9.在 Insert custom C code in generated 部分,从列表中选择 Header file,然后在 Header file 文本框中输入 #include "doubleIt.h"。

    10.在 Additional build information 部分中,从列表中选择 Source files,在 Source files 文本框中输入 doubleIt.c,然后点击 OK。

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    11.运行仿真。值 7 将出现在 Display 模块上。

    控制导入的总线和枚举类型定义

    此过程仅适用于仿真。

    Simulink 会为 MATLAB Function 模块和 Stateflow® 生成代码以进行模型仿真。使用 MATLAB Function 模块或 Stateflow 调用外部 C 代码时,您可以控制在模型仿真中导入的总线和枚举的类型定义。

    Simulink 可以生成类型定义,您也可以提供包含类型定义的头文件。您可以使用 Model Configuration Parameters 对话框中的 Generate typedefs for imported bus and enumeration types 复选框来控制此行为。

    要提供定义枚举和总线类型的自定义头文件,请执行以下操作:

    清除 Generate typedefs for imported bus and enumeration types 复选框。

    在 Simulation Target 窗格上的 Header file 文本框中列出头文件。

    要配置 Simulink 自动生成类型定义,请执行以下操作:

    选中 Generate typedefs for imported bus and enumeration types 复选框。

    不要列出与总线或枚举对应的头文件。

    coder.ceval

    调用外部 C/C++ 函数全页折叠

    语法

    coder.ceval(cfun_name)

    coder.ceval(cfun_name,cfun_arguments)

    coder.ceval('-global',cfun_name)

    coder.ceval('-global',cfun_name,cfun_arguments)

    cfun_return = coder.ceval(___)

    说明

    示例

    coder.ceval(cfun_name) 执行 cfun_name 指定的外部 C/C++ 函数。在外部 C/C++ 源文件或库中定义 cfun_name。将外部源代码、库和头文件提供给代码生成器。

    示例

    coder.ceval(cfun_name,cfun_arguments) 使用参数 cfun_arguments 执行 cfun_name。cfun_arguments 是按照 cfun_name 要求的顺序排列的逗号分隔的输入参数列表。

    默认情况下,只要 C/C++ 支持按值传递参数,coder.ceval 就会按值向 C/C++ 函数传递参数。要使 coder.ceval 按引用传递参数,请使用 coder.ref、coder.rref 和 coder.wref 构造。如果 C/C++ 不支持按值传递参数,例如说参数是一个数组,则 coder.ceval 将按引用传递参数。如果您不使用 coder.ref、coder.rref 或 coder.wref,则生成的代码中可能会出现参数的副本,以强制执行用于数组的 MATLAB® 语义。

    示例

    coder.ceval('-global',cfun_name) 执行 cfun_name,并指示 cfun_name 使用一个或多个 MATLAB 全局变量。然后,代码生成器可以产生与此全局变量用法一致的代码。

    coder.ceval('-global',cfun_name,cfun_arguments) 使用参数 cfun_arguments 执行 cfun_name,并指示 cfun_name 使用一个或多个 MATLAB 全局变量。

    示例

    cfun_return = coder.ceval(___) 执行 cfun_name 并返回单个标量值 cfun_return,它对应于 C/C++ 函数在 return 语句中返回的值。为了与 C/C++ 保持一致,coder.ceval 只能返回标量值。它不能返回数组。可以将此选项与前面语法中的任何输入参数组合一起使用。

    示例

    全部折叠

    调用外部 C 函数

    从要从其生成 C 代码的 MATLAB 函数调用 C 函数 foo(u)。

    为函数 foo 创建 C 头文件 foo.h,该函数接受两个 double 类型的输入参数,并返回 double 类型的值。

    double foo(double in1, double in2);

    编写 C 函数 foo.c。

    #include <stdio.h>

    #include <stdlib.h>

    #include "foo.h"

    double foo(double in1, double in2)

    {

    return in1 + in2;

    }

    编写使用 coder.ceval 调用 foo 的函数 callfoo。将源代码和头文件提供给函数中的代码生成器。

    function y = callfoo %#codegen

    y = 0.0;

    if coder.target('MATLAB')

    % Executing in MATLAB, call MATLAB equivalent of

    % C function foo

    y = 10 + 20;

    else

    % Executing in generated code, call C function foo

    coder.updateBuildInfo('addSourceFiles','foo.c');

    coder.cinclude('foo.h');

    y = coder.ceval('foo', 10, 20);

    end

    end

    为函数 callfoo 生成 C 库代码。codegen 函数在 codegenlibcallfoo 子文件夹中生成 C 代码。

    codegen -config:lib callfoo -report

    调用 C 库函数

    从 MATLAB 代码中调用 C 库函数:

    编写 MATLAB 函数 myabsval。

    function y = myabsval(u)

    %#codegen

    y = abs(u);

    通过使用 -args 选项指定输入参数的大小、类型和复/实性,为 myabsval 生成 C 静态库。

    codegen -config:lib myabsval -args {0.0}

    codegen 函数在文件夹 codegenlibmyabsval 中创建库文件 myabsval.lib 和头文件 myabsval.h。(库文件扩展名可以根据您的平台而有所不同。)它在同一个文件夹中生成函数 myabsval_initialize 和 myabsval_terminate。

    编写一个 MATLAB 函数,以使用 coder.ceval 调用生成的 C 库函数。

    function y = callmyabsval(y)

    %#codegen

    % Check the target. Do not use coder.ceval if callmyabsval is

    % executing in MATLAB

    if coder.target('MATLAB')

    % Executing in MATLAB, call function myabsval

    y = myabsval(y);

    else

    % add the required include statements to generated function code

    coder.updateBuildInfo('addIncludePaths','$(START_DIR)codegenlibmyabsval');

    coder.cinclude('myabsval_initialize.h');

    coder.cinclude('myabsval.h');

    coder.cinclude('myabsval_terminate.h');

    % Executing in the generated code.

    % Call the initialize function before calling the

    % C function for the first time

    coder.ceval('myabsval_initialize');

    % Call the generated C library function myabsval

    y = coder.ceval('myabsval',y);

    % Call the terminate function after

    % calling the C function for the last time

    coder.ceval('myabsval_terminate');

    end

    生成 MEX 函数 callmyabsval_mex。在命令行中提供生成的库文件。

    codegen -config:mex callmyabsval codegenlibmyabsvalmyabsval.lib -args {-2.75}

    您可以使用 coder.updateBuildInfo 在函数中指定该库,而不是在命令行中提供库。使用此选项可预配置编译。将以下行添加到 else 模块中:

    coder.updateBuildInfo('addLinkObjects','myabsval.lib','$(START_DIR)codegenlibmyabsval',100,true,true);

    运行调用库函数 myabsval 的 MEX 函数 callmyabsval_mex。

    callmyabsval_mex(-2.75)

    ans =

    2.7500

    调用 MATLAB 函数 callmyabsval。

    callmyabsval(-2.75)

    ans =

    2.7500

    callmyabsval 函数在 MATLAB 和代码生成中的执行均展示出了预期的行为。

    调用使用全局变量的 C 函数

    调用修改全局变量的 C 函数时,请使用 '-global' 标志。

    编写调用 C 函数 addGlobal 的 MATLAB 函数 useGlobal。使用 '-global' 标志向代码生成器指示 C 函数使用全局变量。

    function y = useGlobal()

    global g;

    t = g;

    % compare execution with/without '-global' flag

    coder.ceval('-global','addGlobal');

    y = t;

    end

    为函数 addGlobal 创建 C 头文件 addGlobal.h。

    void addGlobal(void);

    在文件 addGlobal.c 中编写 C 函数 addGlobal。此函数包含代码生成器在您为函数 useGlobal 生成代码时创建的头文件 useGlobal_data.h。此头文件包含 g 的全局变量声明。

    #include "addGlobal.h"

    #include "useGlobal_data.h"

    void addGlobal(void) {

    g++;

    }

    为 useGlobal 生成 MEX 函数。要定义代码生成器的输入,请在工作区中声明全局变量。

    global g;

    g = 1;

    codegen useGlobal -report addGlobal.h addGlobal.c

    y = useGlobal_mex();

    使用 '-global' 标志时,MEX 函数产生结果 y = 1。'-global' 标志向代码生成器指示 C 函数可能修改全局变量。对于 useGlobal,代码生成器产生以下代码:

    real_T useGlobal(const emlrtStack *sp)

    {

    real_T y;

    (void)sp;

    y = g;

    addGlobal();

    return y;

    }

    如果没有 '-global' 标志,MEX 函数将产生 y = 2。因为没有关于 C 函数修改 g 的指示,代码生成器假定 y 和 g 是相同的。将生成以下 C 代码:

    real_T useGlobal(const emlrtStack *sp)

    {

    (void)sp;

    addGlobal();

    return g;

    }

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  • FPGA的一大应用就是数字信号处理(DSP),尤其是大数据量高速处理的场合,比如雷达,成像,超声等领域。 但是直接用Verilog实现DSP算法,是一件很费时费力的事情,而且...直接生成Verilog代码。 步骤如下: 首先...

     

     

    FPGA的一大应用就是数字信号处理(DSP),尤其是大数据量高速处理的场合,比如雷达,成像,超声等领域。

    但是直接用Verilog实现DSP算法,是一件很费时费力的事情,而且改动也不是很方便。目前有几种折中的办法,

    一是用HLS,大概的思路就是用C/C++先编写算法,然后转译为Verilog语言;另一种就是用MATLAB等工具,

    直接生成Verilog代码。

    步骤如下:

    首先,关联MATLAB和Vivado

    在【开始】菜单,找到配置工具,打开

    选择MATLAB路径

    注意到 R2015a 目录 即可。

    打开MATLAB2015,新建一个simulink模型

     

    可以看到如下一个空白窗体

    打开【simulink Library】

     

    找到Xilinx相关仿真模块

    拖到simulink 模型窗体即可,完毕后联线

    单击【RUN】进行仿真即可

    最后,生成Vivado项目工程,双击【System Generator】

    选择正确的芯片型号和你自己使用的语言,目录选择默认即可。

    单击【Generate】,生成工程。

    完成后,可以在【netlist】文件夹的【ip_catalog】子目录中找到xpr工程文件

    双击可以用Vivado打开,编译综合后即可生成IP核。

    滤波器参数如下

     

    原始信号频谱

    模块仿真输出信号频谱-8it定点,可以看到明显的量化噪声

     

    最后消耗资源如下

     

    详细的FDATool及相关组件的使用方法,请查阅MATLAB help和Xilinx的相关手册。

    参考资料:

    1.Xilinx UG948 《Vivado Design Suite Tutorial,Model-Based DSP Design Using System Generator》

    2.Xilinx UG958 《Vivado Design Suite Reference Guide,Model-Based DSP Design Using System Generator》

    转载于:https://www.cnblogs.com/qiantuo1234/p/6842316.html

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  • MATLAB/SIMULINK生成嵌入式代码的步骤

    千次阅读 多人点赞 2019-04-21 15:04:16
    昨天参加了Mathworks公司在东南大学举办的关于MATLAB的培训,...嵌入式代码生成主要利用的是MATLAB中自带的MATLAB Coder模块MATLAB Coder可以从MATLABcode产生可读且可移植的C/C++程序,支持多数MATLAB语言和工具...

    昨天参加了Mathworks公司在东南大学举办的关于MATLAB的培训,内容是关于MATLAB/SIMULINK的嵌入式代码生成以及物理建模,在这里把代码生成的步骤及一些相关内容总结一下。


    嵌入式代码生成

    嵌入式代码生成主要利用的是MATLAB中自带的MATLAB Coder模块,MATLAB Coder可以从MATLABcode产生可读且可移植的C/C++程序,支持多数MATLAB语言和工具箱,可以将产生的程序作为源程序、静态库或动态库集成到项目中,可在MATLAB环境中使用产生的程序来加快MATLAB代码的执行速度。

    接下来就以一个非常简单的例子来举例说明嵌入式代码生成的步骤。

    1.创建模型

              

    这个模型很简单,输出Out1等两个输入信号Input1和Input2之和再乘以增益k(这里先用2代替),即:

                                                                                          z=(x+y)*k

    其中,x和y在其他模块中定义,z和k在本模块中定义(这个影响后面数据管理中各个参数的属性,后面再说,现在不管)。

    2.更改设置

    上文提到代码生成利用的是MATLAB自带的MATLAB Coder模块,打开SIMULINK中的Configuraton Parameters模块

    或者Ctrl+E可行。打开之后,

    第一步:更改求解器设置

    因为我们生成的代码是需要下载到单片机中的,而单片机中的计时是按照它的频率严格进行的,因此求解器中的求解步长要与单片机的步长一致,否则就会出错,所以这里将求解器类型改为定步长,离散,步长时间设置为0.01s(即10ms)。

    第二步:Code Generation设置

    将System target file一栏中默认的grt.tlc改为ert.lic,更改方式:可以直接将g改为e,也可以点击后面的Browse,然后选中ert.tlc(Embedded Coder),这一设置的目的在于生成的代码是嵌入式C代码,与grt.tlc相比,代码量小了很多,这一点对于单片机原本就不大的内存空间很有意义,有兴趣的可以自行比较一下。

    这一步的目的在于可以在代码生成之后自动显示出来,不勾选的话无法直接看到代码。

    第三步:代码生成

    单击Build Model模块,或者Ctrl+B也行。

    然后就可以看到生成的代码了。

    红色方框圈出的就是我们想要实现的效果,但是可以看到这个公式和我们想要的还有一些距离,对,接下来要做的就是关键部分了。

    3.数据管理

    数据管理的方式有好几种,SIMULINK中使用的方法是:使用数据对象管理数据

    在面向对象的编程模式下,有一个很重要的概念——,类是一种抽象,抽象出具有某一类事物具有共同属性的操作;还有一个概念——包,包可以把相关的类打包到一起,以便于管理;最后,就是对象,对象和类是对应存在的,对象是类的实体,而类是对象的抽象。

    SIMULINK在进行数据管理的时候,提供了两个包供我们使用,分别是Simulink Package和Mpt Package,而我们要使用的就是Simulink Package。下面以Simulink Package简单介绍包、类、对象及对象的属性。

    如上图所示,Simulink包中有Signal和Parameter两个类,Signal有Data Type、Data Storage Class、Dimensions等属性,而Parameter则有Data Type、Data Storage Class等属性。下图所示的即为Signal的属性图。

    数据管理简单来说就是对上图中的各种属性进行管理,其中,最重要的就是数据类型(Data Type)和存储类(Storage Class)。数据类型很简单,而存储类比较麻烦,是影响数据存储的重要因素。模型中的信号,我们可能定义为全局变量,也可能定义为全局变量;模型中的参数,我们可以定义为常数型变量,也可以定义为宏定义。所有这些,都是通过对存储类进行管理进行实现的。

    说了那么多,接下来就看看具体如何进行数据管理。

    使用信号对象管理信号

    第一步

    在信号线上定义信号名。鼠标双击信号线,出现编辑框之后,写上信号线的名字x、y、z;

    第二步

    在Data Dictionary或Base Workspace里定义同名的信号对象(这里推荐使用Data Dictionary,因为数据字典会使用一个专门的文件进行信号的管理,下同)。在Model Explorer里,选中Data Dictionary或Base Workspace,然后添加三个Simulink Signal,并改名为x、y、z,设置x、y的Storage Class为ImportedExtern,将z 设置为ExportedGlobal;

    然后点击左下角出现的方框

    第三步

    将信号对象和信号线关联起来。鼠标右键信号线,选择Properties,然后选中Singal name must resolve to Simulink signal,成功设置字之后信号名前面会出现一个蓝色的“E”。

    使用参数对象管理参数

    第一步

    定义参数。双击增益模块gain,更改参数值为k;

    第二步

    定义参数对象。在Model Explorer里,选中Data Dictionary或Base Workspace,添加Simulink Parameter,改名为k,定义k的初始值为2,设置Storage Class为const Volatile。

    至此,代码生成的步骤就结束了,再按Ctrl+B就可以生成想要得到的代码了。

     

    展开全文
  • 生成代码01介绍在Simulink中做一个简单的模块,如下uint16 MySumFunction(uint8 a, uint8 b){ uint8 c=0; c = a + b; return c;}上面的模块在AUTOSAR中可以当做一个SWC,输入有两个,a和b,输出只有一个c,计算a+b...

    干货目录

    1. 介绍

    2. 建模

    3. 配置生成代码的选项

    4. 创建组件映射

    5. 生成代码

    01

    介绍

    在Simulink中做一个简单的模块,如下

    uint16 MySumFunction(uint8 a, uint8 b){    uint8 c=0;    c = a + b;    return c;}

    上面的模块在AUTOSAR中可以当做一个SWC,输入有两个,a和b,输出只有一个c,计算a+b的结果。

    02

    建模

    1、打开Simulink

    2、创建模型

    3、点开工具箱

    4、新建一个子模块

    2541885b7bf16ea6eb7cfa8549f90d0d.gif

    5、双击子模块

    bc9df0e1876917fd24a52fb0ebfc0786.gif

    6、拖出加号,连接输入输出

    7af1fcfb20aefae3e46cd723b09f0093.gif

    7、双击设置输入数据类型为uint8,用同样的方法把in2也设置成uint8类型,把out1设置成uint8类型

    598395b983393ec9119bd33e2c6e0446.gif

    03

    配置生成代码的选项

    1、配置autosar.tlc,Code->C/C++ Code -> Code Gengeration Option...

    49739039d602851fbd6ec4a25f732d47.png
    25247d7cb76195e1dcec4a6a5d71c673.png
    b8aec0e8f22d53ded35269a9f56859b4.png

    设置求解器(Solver)的Type为Fixed-step

    a63d511353c2727ec7e5fcae90dab9a1.png

    2、下载AUTOSAR插件

    01d70dca5f96ce830450c69b6e3124f3.png

    构建后,弹出一个窗口,会报一个错误

    919c4df6827f783069345307e7571268.png

    安装一个autosar包。

    04

    创建组件映射

    78f47a9a31b38c63ce2cf189d7b57834.png
    853bfe5f3311163ca5ff70fd8720b502.png

    等待完成

    d3a6a94bf6833a6a79d9ca9ecd1c8444.png

    05

    生成代码

    点击构建模型

    7dc586ea129599feed02291bcf8cbcba.png

    等待一段时间,弹出来下面的窗口

    c43a08fae4d5f49eaeca68f556bc9f52.png

    在下面的目录可以找到MATLAB生成的arxml和C、h文件

    e0ef4c26374be132adbbf54e89f67330.png

    打开看下源文件,功能就是实现了一个加法运算

    eeaaa79c553b4d33f8be0d8cbdbccaae.png
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  • Simulink中的MATLAB Function说明及其变量初始化

    万次阅读 多人点赞 2018-11-16 20:13:29
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  • matlab 与C语言关于filter函数的实现

    千次阅读 2016-12-05 22:58:03
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  • 精通matlab7.0混合编程.

    2015-06-30 09:21:20
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  • 是支持 **ESP32** 的图形化编程环境,基于MATLAB (MATLAB Coder / Embedded coder)开发, 可以直接将 **MATLAB 代码 (Simulink 模块) 转换成 C 语言代码**,并且按照 **ESP-IDF**(v4.0.1) 风格自动生成可直接编译的...

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