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从Matlab-Simulink生成易读可重用代码
从Matlab Simulink生成易读可重用代码
by: 吴少风
MATLAB提供从MATLAB代码或simulink模型生成C/C++代码的功能。从MATLAB 2011b版开始，MATLAB将代码生成Coder作为单独模块发布。MATLAB每年更新两次，经过不断完善，新版本的Coder功能更强大。用MATLAB生成C/C++代码具有MATLAB Coder、Simulink Coder、Embedded Coder三个功能模块，MATLAB Coder从MATLAB 代码生成代码，Simulink Coder从Simulink模型生成代码，Embedded Coder结合MATLAB Coder和Simulink Coder，生成嵌入式代码。利用代码生成功能，可以快速从模型生成可靠的代码，应用越来越广泛。
要生成易于阅读、重用性好的代码，必须进行详细设置。文中内容以易读、可重用为目标，建立嵌入式代码生成的演示模型，了解Simulink代码生成相关工具，介绍详细设置步骤，最终生成容易阅读、可重用代码，供单处理器单任务实时嵌入式系统应用。文中的方法为严格控制生成
代码的个人总结。以文档呈现，方便自己今后查看，也希望能为其他人提供一些方便。
简单示例
本部分搭建一个简单的PI控制器模型，示范模型建立、设置、生成代码的详细步骤。
新建嵌入式代码生成模型，MATLAB->simulink，New / Embedded Coder / Code Generation System。不选择一般simulink模板，可减少模型配置参数的设置。
搭建如Error! Reference source not ，保存文档，设置文件名。
图 1. 一个简单示例模型
点击工具栏图标 ，设置模型配置参数，应用并保存。对嵌入式应用，固定步
interface: 设置整个模型生成代码的接口。
code interface package，可选择可重用，Pass root level I/O as，模型输入输出参数一般较多，一般选择结构体，structure reference，模型数据、输入、输出通过各自独立结构体传入参数；part of model data structure，一个结构体传入参数。也可选择不可重用。
configure model functions，点击进入，设置模型具体的C原型。get default configuration，可修改模型默认initialize/step函数名，及参数，各输入输出单独作为函数参数，这与结构体传参是矛盾的，不能同时设置。
code style: 设置代码风格。
Parentheses括号， -- Nominal(readability)，按可读性优化。
Casting mode 强制转换方式，Nominal.
Code indentation 代码缩进， size -- 4.
Code placement: 代码放置，可设置变量定义或声明在单独文件还是和源代码放一起，头文件包含是< >还是" "。
Data type replacement: 数据类型替换。
设置模型中每一个基本模块的属性。
包括名称、值、数据类型、采样时间等。子模块或者引用模型等这类自定义模块，除了内部基本模块的属性外，还要设置各自的模块属性。模块中参数等值，必须按照设计配置；如果想使用可调参数，则将参数设置为变量，再设置变量值。生成代码模型中的模块名设置，最好遵循目标语言的命名规则，因为生成代码中的一些名称可以从模块名继承。嵌入式应用大多无浮点单元，定点数据的设置在模块属性的代码生成栏。
将图 1中各模块可按如下方式设置：
inport，点击模块下方名称，设置模块名，将其设置为In；双击模块进入模块属性设置，main栏设置编号，编号会体现在子系统或引用模型上；signal attributes设置数据类型为定点数，16b字长10b小数部分fixdt(1,16,10)。其它模块设置方法类似。
view->model data，弹出model data窗口。simulink提供的model data窗口，用于显示当前层级下的所有输入输出、信号、状态、参数，并将对应属性罗列成表格，而且表格可编辑部分属性。
Kp增益模块，双击模块，输出数据类型设置为同输入，参数数据类型设置为从Gain继承，Gain设置为Kp。
在model data窗口，参数栏，Kp模块，值变为Kp，其后出现create...链接字样。点击弹出create new