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2020 3 27 1 基于模型的设计 MBD Model BasedDesign DSP代码自动生成技术 2020 3 27 2 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 MBD简介 2020 3 27 3 MBD的实际应用 4 传统的软件开发流程 5 基于模型的设计 2020 3 27 6 MATLAB与CCS配置 1 在matlab中键入xmake 弹出 gmake 对话框 图1gmake设置 前提假设CCS5安装路径如下 CCSInstallation D TI ccsv5CCSV5安装路径CodegeenerationTools D TI ccsv5 tools compiler c2000 编译器的路径如果其它路径 则需要在下边的应用中相应的路径中更改路径 2020 3 27 7 MATLAB与CCS配置 将displayoperationalconfigurationonly的勾选去掉 然后在configuration的下拉中选择ticcs c2000 ccsv5 如果没有 则点击右上角的New 然后分别在MakeUtiliy Complier Linker Archiver Prebuild Postbuild Execute填入一下内容 2020 3 27 8 MATLAB与CCS配置 Complier Complier D ti ccsv5 tools compiler c2000 6 2 0 bin cl2000Arguments I D ti ccsv5 tools compiler c2000 6 2 0 include fr MW XMK DERIVED PATH REF MakeUtiliy MakeUtility D PROGRA 1 MATLAB R2013a bin win32 gmake 这个路径是Matlab的编译路径 Arguments f MW XMK GENERATED R MW XMK ACTIV BUILD ACTION REF 2020 3 27 9 MATLAB与CCS配置 Linker Linker D ti ccsv5 tools compiler c2000 6 2 0 bin cl2000Arguments o MW XMK GENERATED TARGET REF Archiver Archievr D ti ccsv5 tools compiler c2000 6 2 0 bin ar2000Arguments r MW XMK GENERATED TARGET REF 2020 3 27 10 Execute执行编译 ExecuteTool D ti ccsv5 ccs base scripting bin dss batArguments D PROGRA 1 MATLAB R2013a toolbox idelink extensions ticcs ccsdemos runProgram js D ti XDS100v2 ccxml MW XMK GENERATED TARGET REF E MATLAB与CCS配置 2020 3 27 11 图2TLC文件选择 MATLAB与CCS配置 2020 3 27 12 在targethardwareresources中 IDE ToolChain 选择 TexasInstrumentsCodeComposerStudiov5 makefilegenerationonly 注意 首先备份配置 因为这会覆盖已有的配置 然后设置board为C2000 processor为F28335 图3configurationparameters Codegeneration设置 MATLAB与CCS配置 2020 3 27 13 检查是否配置成功 在workspace键入checkEnvSetup ccsv5 F28335 setup 这时如果没有配置成功 系统会自动弹出如下图对话框 提示选择安装路径等 此过程和xmake的设置相似 只不过此处是设置系统环境变量 这样才能让软件通过系统变量找到相关软件的路径 如果配置成功显示如下图 checkEnvSetup ccsv5 f28335 check 检查配置checkEnvSetup ccsv5 f28335 setup 设置环境变量 图4环境变量检查以及设置 MATLAB与CCS配置 2020 3 27 14 checkEnvSetup ccsv5 F28335eZdsp setup 1 CheckingCCSv5 CodeComposerStudio versionRequiredversion 5 0orlaterRequiredfor CodeGenerationYourVersion 5 5 0 Settingenvironmentvariable TI DIR to D ti ccsv5 2 CheckingCGT TexasInstrumentsC2000CodeGenerationTools versionRequiredversion 5 2 1to6 0 2Requiredfor CodegenerationYourVersion 6 2 0 Settingenvironmentvariable C2000 CGT INSTALLDIR to D ti ccsv5 tools compiler c2000 6 2 0 Theversionfoundfor CGT differsfromtheoneusedforoursoftwarevalidation Useitatyourownrisk 3 CheckingDSP BIOS RealTimeOperatingSystem versionRequiredversion 5 33 05to5 41 11 38Requiredfor CodegenerationYourVersion 5 42 01 09 Settingenvironmentvariable CCSV5 DSPBIOS INSTALLDIR to D ti bios 5 42 01 09 Theversionfoundfor DSP BIOS differsfromtheoneusedforoursoftwarevalidation Useitatyourownrisk 4 CheckingXDCTools eXpressDSPComponents versionRequiredversion 3 16 02 32orlaterRequiredfor CodegenerationYourVersion 3 24 05 485 CheckingFlashTools TMS320C28335FlashAPIs versionRequiredversion 2 10Requiredfor FlashProgrammingYourVersion 2 10 Settingenvironmentvariable FLASH 28335 API INSTALLDIR to D ti tidcs c28 Flash28 API Flash28335 API V210 MATLAB与CCS配置 2020 3 27 15 MBD流程 1 模型搭建2 软件在换测试 SIL ert tlc嵌入式C代码 3 硬件在环测试 PIL idenlink ert tlc4 DSP代码自动生成 2020 3 27 16 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 SolveroptionsType Fixed stepSolver discreteFixed step Solver设置 2020 3 27 17 文档自动生成设置 2020 3 27 18 TIC2000系列DSP模块 2020 3 27 19 ADC模块 2020 3 27 20 ePWM模块 2020 3 27 21 GPIO模块 2020 3 27 22 MemoryCopy模块 2020 3 27 23 DSP代码自动生成视频演示 24 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 MBD进阶 25 Copyright2014FUJITSULIMITED 未经过任何优化的代码可读性不强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3 关联数据对象与模型信号 gcs 命令可自动关联 代码自动生成 提高可读性 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 26 Copyright2014FUJITSULIMITED 2020 3 27 27 为什么要基于模型设计 MathWorks公司CEO JackLittle 基于模型的设计至少可以给我们带来四个方面的好处 1 图形化设计明确 清晰 唯一 便于交流 便于维护 2 早期验证软件开发过程中 bug的引入难以避免 能否尽快发现bug对整个开发过程至关重要 3 代码的自动生成 最容易关注的优势 a 代码都不用写了 码农 从此跟我无关 原本需要一个月时间写完的代码 现在可能只要一个上午或者两个小时就可以搞定 b 代码质量高 MBD生成的代码在各种效率上 RAM ROM 执行时间等 不比大学毕业后工作了5年的工程师差 4 文档自动化对于文档 我说两点 a 工程师大多不愿意写文档 b 开发过程中文档又是不可缺少的 引自MATLAB中文论坛 2020 3 27 28 主要参考资料 1 基于模型设计是肯定可以解决任何问题的 能够解决的 如果这种方法都不能搞定 传统方法那更是望尘莫及了2 入门比较痛苦 要坚持 3 凤凰网的军事节目报道 F22摔的那三驾都是由于飞行员不按操作规程驾驶造成的 即软件故障造成的 这就是运行时错误 为什么F35没有发生同样的问题呢 F22是用传统软件 硬件开发方式 那时还没有基于模型设计这种技术 而F35是用基于模型设计做的 没有发生过软件的问题 这个例子可以很好的说明 基于模型设计生成的代码 是多么的可靠 网址 1 基于模型的设计及其嵌入式实现