Simulink及基于模型设计的嵌入式应用hyowinner实战原创PPT课件.ppt

可编辑 Simulink及基于模型设计的嵌入式应用 FNST第三事业部第一开发部主任工程师孙忠潇Simulink基础版主及代码生成版主 hyowinner2014年5月24日 2 可编辑 目录 Simulink是什么各家释意用户群分析学习难度分析 Simulink能够做什么视频处理音频处理工业流程模拟发动机控制自定义娱乐工具箱TargetSupportPackage目标芯片的驱动工具箱 基于模型的嵌入式设计及应用MBD ModelbasedDesign 代码自动生成相关知识MBDdemo 滤波器建模 生成代码以及验证 3 可编辑 Simulink是什么 百度 Simulink是MATLAB最重要的组件之一 它提供一个动态系统建模 仿真和综合分析的集成环境 Matlab2013b simulinkopenstheSimulink LibraryBrowser Hyowinner Simulink Simu LinkSimu Simulation 仿真 具象化逻辑及结果Link 连接 模块与库连接 设计与需求连接 模型与代码连接 你我与Matlab Simulink连接 4 可编辑 Simulink是什么 模块库 模型 波形 5 可编辑 Simulink是什么 Simulink的使用者都期待其功能更加强大 能快速实现想要做的事 期待 6 可编辑 Simulink是什么 7 可编辑 Simulink能够做什么 视频帧差分使能录像仿真 8 可编辑 Simulink能够做什么 使用自带模块搭建音频解析器 方便快捷 稍作加工即可实现 播放开始后进行音量调节 暂停 继续以及播放停止等动作 构成音乐播放器 9 可编辑 Simulink能够做什么 10 可编辑 Simulink能够做什么 11 可编辑 Simulink能够做什么 Simulink能够做什么 TargetSupportPackage是针对某一系列MCU DSP芯片的驱动代码配置与自动生成工具箱 给MBD嵌入式开发者提供快速算法验证环境 FM4TSP主要有以下优点 1 无需编写驱动代码 使用者通过简单的对话框设置即可生成驱动代码2 生成代码有效 错误的不合理的驱动配置模型会通过错误提示让使用者改正3 流程自动化 从模型代码生成 IDE启动 工程创建 编译 下载一键完成 TSP 12 Copyright2014FUJITSULIMITED Copyright2014FUJITSULIMITED 12 13 可编辑 基于模型的嵌入式设计及应用 ModelBasedDesign 基于模型设计是一种流程 较之传统软件开发流程而言 使开发者能够更快捷 以更少的成本花费进行开发 适用范围包括信号处理 控制系统 通信行业 表述系统的模型是整个开发流程的中心 贯穿需求 设计 实施与测试 模型本身就是一个可执行的规格书 开发者修改优化模型就是对设计的修缮 无需到实施之后通过测试再进行系统验证 可以通过仿真在早期设计时期就及时进行正确性验证 并且在实施阶段 特别是对于嵌入式软件 代码由模型生成 基于模型设计 14 可编辑 基于模型的嵌入式设计及应用 以一个简单的滤波器设计作为需求 通过基于模型设计简化流程将需求与算法设计绑定起来 以保证所有需求都被覆盖 最终实现需求与设计的一致性 需求 2020 1 15 15 16 可编辑 基于模型的嵌入式设计及应用 根据滤波器的数学表达关系进行模型建立模型 并设计输入输出进行仿真 以验证模型计算的正确性 模型输入包括滤波系数和需要滤波的信号 带噪声的正弦波 仿真时 选择合适的算法至关重要 模型建立与仿真 模型建立与仿真 17 可编辑 基于模型的嵌入式设计及应用 应用于嵌入式开发的模型往往需要选择固定步长的解算器 而不选用变步长的解算器这是因为微控制器的时钟信号是以固定频率的周期工作 虽然可以实现倍频和分频 往往在一个应用的过程中每个基础时钟信号是保持不变的 解算器的选择 解算器的选择 18 可编辑 基于模型的嵌入式设计及应用 SystemTargetFile是Simulink生成代码不可或缺的起到总领作用的文件 它决定了自身被选择时模型配置的动作 自定义GUI的追加 模型生成代码的类型 以及主函数main的生成与否 生成方式等等 grt tlc 快速原型ert tlc 嵌入式C代码 通常使用此项或在此之上进行自定义硬件目标TSP工具的定制custom 往往都是以ert tlc为基础 追加自定义硬件对应的配置或功能 系统目标文件 所谓tlc即TargetLanguageCompiler的缩写是一种解释性编程语言 可以将模型编译出来的rtw文件按照block级tlc程序转化为目标代码 联编文件 联编文件 即makefile文件 mk 在make rtw指令下以系统模板联编文件 SystemTemplateMakefile即system tmf 为基础 生成model mk联编程序 主要负责将模型产生的程序 附件的库文件和自定义的模块进行编译和链接 系统模板联编文件 tmf 允许用户指定编译器 编译选项 以及可执行文件生成时所附带的信息 基于模型的嵌入式设计及应用 19 可编辑 通过rmisetup注册Active Xcontrols后SimulinkModel菜单栏增加了需求追踪功能追加了链接之后 文档中出现Simulink的小图标 能够从需求文档链接到模型 每当需求出现了变更可以通过链接检查是否及时反映到所设计的模型中 以保持一致性 需求与模型关联 基于模型的嵌入式设计及应用 20 可编辑 随着模型复杂度的提高 人工检查模型属性 配置以及对于MAAB标准的遵守度逐渐成为负担 使用Simulink工具栏中的ModelAdvisor工具可以自动进行标准以及模型配置和属性的检查 并产生检查报告 检查的内容 1 是否会导致系统仿真出错2 是否会导致生成的代码无效 SimulinkCoder EmbeddedCoder 3 生成的代码是否符合安全标准 SimulinkCoder EmbeddedCoder SimulinkV V 模型检查与验证 基于模型的嵌入式设计及应用 21 可编辑 使用ProfilerReport来了解模型每个环节的时间消耗和调用次数 报告中会提示模型执行时间 调用函数清单和每个函数调用的详细效率分析信息使用注意 1 如果算法模型使用ModelReferrence引用 那么需要使该模型在Normal模式2 在进行Profiler时并不分析ModelReferrence内部 需要单独分析 模型效率分析 基于模型的嵌入式设计及应用 22 可编辑 初次尝试 先使用ert tlc作为系统目标文件生成嵌入式 代码ert tlc会启动代码生成过程 将模块转化为C代码未经过任何优化的代码可读性不强 代码自动生成 初次尝试 先使用ert tlc作为系统目标文件生成嵌入式 代码ert tlc会启动代码生成过程 将模块转化为C代码未经过任何优化的代码可读性不强 代码自动生成 基于模型的嵌入式设计及应用 代码自动生成 提高可读性 23 Copyright2014FUJITSULIMITED 1 为模型增加信号名2 通过信号线属性配置存储数据类型 代码自动生成 提高可读性1 Copyright2014FUJITSULIMITED 23 基于模型的嵌入式设计及应用 1 为模型增加信号名2 通过M代码在BaseWorkspace创建信号数据对象3 关联数据对象与模型信号disableimplicitsignalresolution gcs 命令可自动关联 代码自动生成 提高可读性2 代码自动生成 提高可读性2 24 Copyright2014FUJITSULIMITED Copyright2014FUJITSULIMITED 24 基于模型的嵌入式设计及应用 1 将模型转换为子系统2 在BlockParameter中配置为原子子系统3 CodeGeneration页面定义函数名与文件名 代码自动生成 结构化 25 Copyright2014FUJITSULIMITED Copyright2014FUJITSULIMITED 25 基于模型的嵌入式设计及应用 最终目的是将通过模型生成的代码下载到目标硬件中去使用 那么模型生成的代码能不能如实地反映仿真过程是必须要去验证的 模型与代码的一致性验证可以通过处理器在环仿真 ProcessorIntheLoop PIL 来验证 代码的有效性验证 26 Copyright2014FUJITSULIMITED Copyright2014FUJITSULIMITED 26 MoreaboutSimulink tobecontinued C MexS函数 子系统Mask tlc语言 Simulinkbl