【研发日记】Matlab/Simulink自动生成代码(二)——五种选择结构实现方法

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【研发日记】Matlab/Simulink自动生成代码(二)——五种选择结构实现方法

文章目录

前言

Simulink实现选择结构

自动生成C代码

变式一

变式二

变式三

变式四

总结


前言

        见《深入拆解Simulink自动生成代码(一)——数据流处理》

Simulink实现选择结构

         用Simulink实现选择结构的一个最简单编程举例如下:

【研发日记】Matlab/Simulink自动生成代码(二)——五种选择结构实现方法

自动生成C代码

         上述选择结构的Simulink自动生成的对应C代码如下:

  /* Switch: '/Switch' incorporates:
   *  UnitDelay: '/Output'
   */
  if (CodeGenerate_DW.Output_DSTATE > 0) {
    /* Outport: '/y1' incorporates:
     *  Constant: '/Constant'
     */
    CodeGenerate_Y.y1 = 5.0;
  } else {
    /* Outport: '/y1' incorporates:
     *  Constant: '/Constant2'
     */
    CodeGenerate_Y.y1 = 10.0;
  }
  /* End of Switch: '/Switch' */
  /* Switch: '/FixPt Switch' incorporates:
   *  Constant: '/FixPt Constant'
   *  Constant: '/Constant'
   *  Sum: '/FixPt Sum1'
   *  UnitDelay: '/Output'
   */
  if ((uint8_T)(CodeGenerate_DW.Output_DSTATE + 1U) > 7) {
    CodeGenerate_DW.Output_DSTATE = 0U;
  } else {
    CodeGenerate_DW.Output_DSTATE++;
  }
  /* End of Switch: '/FixPt Switch' */

变式一

         基于上述举例,增加选择结构的选项,生成的对应代码如下所示:

【研发日记】Matlab/Simulink自动生成代码(二)——五种选择结构实现方法

  /* SwitchCase: '/Switch Case' incorporates:
   *  UnitDelay: '/Output'
   */
  switch (CodeGenerate_DW.Output_DSTATE) {
   case 1:
    /* Outputs for IfAction SubSystem: '/Switch Case Action Subsystem' incorporates:
     *  ActionPort: '/Action Port'
     */
    /* Outport: '/y1' incorporates:
     *  Constant: '/Constant1'
     *  Inport: '/In1'
     */
    CodeGenerate_Y.y1 = 5.0;
    /* End of Outputs for SubSystem: '/Switch Case Action Subsystem' */
    break;
   case 2:
    /* Outputs for IfAction SubSystem: '/Switch Case Action Subsystem1' incorporates:
     *  ActionPort: '/Action Port'
     */
    /* Outport: '/y1' incorporates:
     *  Constant: '/Constant3'
     *  Inport: '/In1'
     */
    CodeGenerate_Y.y1 = 10.0;
    /* End of Outputs for SubSystem: '/Switch Case Action Subsystem1' */
    break;
   case 3:
    /* Outputs for IfAction SubSystem: '/Switch Case Action Subsystem2' incorporates:
     *  ActionPort: '/Action Port'
     */
    /* Outport: '/y1' incorporates:
     *  Constant: '/Constant4'
     *  Inport: '/In1'
     */
    CodeGenerate_Y.y1 = 15.0;
    /* End of Outputs for SubSystem: '/Switch Case Action Subsystem2' */
    break;
   default:
    /* Outputs for IfAction SubSystem: '/Switch Case Action Subsystem3' incorporates:
     *  ActionPort: '/Action Port'
     */
    /* Outport: '/y1' incorporates:
     *  Constant: '/Constant5'
     *  Inport: '/In1'
     */
    CodeGenerate_Y.y1 = 0.0;
    /* End of Outputs for SubSystem: '/Switch Case Action Subsystem3' */
    break;
  }
  /* End of SwitchCase: '/Switch Case' */
  /* Switch: '/FixPt Switch' incorporates:
   *  Constant: '/FixPt Constant'
   *  Constant: '/Constant'
   *  Sum: '/FixPt Sum1'
   *  UnitDelay: '/Output'
   */
  if ((uint8_T)(CodeGenerate_DW.Output_DSTATE + 1U) > 7) {
    CodeGenerate_DW.Output_DSTATE = 0U;
  } else {
    CodeGenerate_DW.Output_DSTATE++;
  }
  /* End of Switch: '/FixPt Switch' */

变式二

         基于上述举例,升级选择结构的判断条件,生成的对应代码如下所示:

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  real_T tmp;
  /* Math: '/Mod' incorporates:
   *  Constant: '/Constant6'
   *  DataTypeConversion: '/Data Type Conversion'
   *  Math: '/Mod1'
   *  Math: '/Mod2'
   *  UnitDelay: '/Output'
   */
  tmp = rt_modd_snf((real_T)CodeGenerate_DW.Output_DSTATE, 3.0);
  /* Outputs for Enabled SubSystem: '/Subsystem' incorporates:
   *  EnablePort: '/Enable'
   */
  /* RelationalOperator: '/Compare' incorporates:
   *  Constant: '/Constant'
   *  Math: '/Mod'
   */
  if (tmp == 0.0) {
    /* Merge: '/Merge1' incorporates:
     *  Constant: '/Constant7'
     *  Inport: '/In1'
     */
    CodeGenerate_B.Merge1 = 5.0;
  }
  /* End of RelationalOperator: '/Compare' */
  /* End of Outputs for SubSystem: '/Subsystem' */
  /* Outputs for Enabled SubSystem: '/Subsystem1' incorporates:
   *  EnablePort: '/Enable'
   */
  /* RelationalOperator: '/Compare' incorporates:
   *  Constant: '/Constant'
   */
  if (tmp == 1.0) {
    /* Merge: '/Merge1' incorporates:
     *  Constant: '/Constant9'
     *  Inport: '/In1'
     */
    CodeGenerate_B.Merge1 = 10.0;
  }
  /* End of RelationalOperator: '/Compare' */
  /* End of Outputs for SubSystem: '/Subsystem1' */
  /* Outputs for Enabled SubSystem: '/Subsystem2' incorporates:
   *  EnablePort: '/Enable'
   */
  /* RelationalOperator: '/Compare' incorporates:
   *  Constant: '/Constant'
   */
  if (tmp == 2.0) {
    /* Merge: '/Merge1' incorporates:
     *  Constant: '/Constant11'
     *  Inport: '/In1'
     */
    CodeGenerate_B.Merge1 = 15.0;
  }
  /* End of RelationalOperator: '/Compare' */
  /* End of Outputs for SubSystem: '/Subsystem2' */
  /* Switch: '/FixPt Switch' incorporates:
   *  Constant: '/FixPt Constant'
   *  Constant: '/Constant'
   *  Sum: '/FixPt Sum1'
   *  UnitDelay: '/Output'
   */
  if ((uint8_T)(CodeGenerate_DW.Output_DSTATE + 1U) > 7) {
    CodeGenerate_DW.Output_DSTATE = 0U;
  } else {
    CodeGenerate_DW.Output_DSTATE++;
  }
  /* End of Switch: '/FixPt Switch' */
  /* Outport: '/y1' incorporates:
   *  MATLAB Function: '/MATLAB Function2'
   */
  CodeGenerate_Y.y1 = CodeGenerate_B.Merge1;

变式三

         基于上述举例,用MATLAB Function来实现,生成的对应代码如下所示:

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#include "untitled.h"
#include "untitled_private.h"
/* Block states (default storage) */
DW_untitled_T untitled_DW;
/* External outputs (root outports fed by signals with default storage) */
ExtY_untitled_T untitled_Y;
/* Real-time model */
static RT_MODEL_untitled_T untitled_M_;
RT_MODEL_untitled_T *const untitled_M = &untitled_M_;
/* Model step function */
void untitled_step(void)
{
  uint8_T rtb_Output;
  /* UnitDelay: '/Output' */
  rtb_Output = untitled_DW.Output_DSTATE;
  /* Switch: '/FixPt Switch' incorporates:
   *  Constant: '/FixPt Constant'
   *  Constant: '/Constant'
   *  Sum: '/FixPt Sum1'
   *  UnitDelay: '/Output'
   */
  if ((uint8_T)(untitled_DW.Output_DSTATE + 1U) > 7) {
    untitled_DW.Output_DSTATE = 0U;
  } else {
    untitled_DW.Output_DSTATE++;
  }
  /* End of Switch: '/FixPt Switch' */
  /* MATLAB Function: '/MATLAB Function' */
  switch (rtb_Output) {
   case 1:
    /* Outport: '/y' */
    untitled_Y.y = 5.0;
    break;
   case 2:
    /* Outport: '/y' */
    untitled_Y.y = 10.0;
    break;
   case 3:
    /* Outport: '/y' */
    untitled_Y.y = 15.0;
    break;
   default:
    /* Outport: '/y' */
    untitled_Y.y = 0.0;
    break;
  }
  /* End of MATLAB Function: '/MATLAB Function' */
}

变式四

        基于上述举例,用Stateflow配合Simulink Function来实现选择结构,参见《【研发日记】嵌入式处理器技能解锁(一)——多任务异步执行调度的三种方法》,示例如下:

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总结

         以上就是本人拆解Simulink模块自动生成代码时,讲解的第二部分。主要针对Simulink的选择结构,展示了这类模块的使用方法,并对比了相应的C代码。

         后续还会更新Simulink其他的几种模块,欢迎评论区留言、点赞、收藏和关注,这些鼓励和支持都将成为笔者持续分享的动力。

         另外,上述例程使用的Demo工程可以到笔者的主页查找和下载。


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