【Matlab】如何在S-Function 中调用外部C文件?

                                                                    摘要

前面几期讲过如何通过s-Function写入简单的C代码仿真,今天再度深入讲讲如何在s-function中调用自己写的C代码文件。文本有附上前面几期相关主题介绍,小伙伴们可以自行复习一下。

 

                                                                自动代码生成的困局

Maltab可以借助Embedded Coder,将我们的simulink模型自动生成代码。虽然目前Mathworks公司已经逐步完善了各种代码生成选项,已经让代码越发简洁可靠,但是相比经验丰富的编码者而言,代码的可读性,空间占用和效率方面还是存在一些差距。

 

其二,对于许多复杂的软件模块,通过搭建模型的方式可能难以实现或者导致模型过于庞大。

 

另外,对于企业、个人来说,通常都会有不少已经比较成熟的现成软件模组,如果在simulink中推倒重来反而得不偿失。 

 

最近小编就是遇到第二类和第三类综合困扰,原本想通过simulink自动生成代码,但是发现由于逻辑比较复杂且有些功能模块可以移植过往项目,所以又研究了下s-function的进阶功能:在s-function中调用c文件中的函数进行代码仿真。

 

                                                                       如何在s-function中调用C文件函数

下面以一个简单的例子讲讲如何实现。

模型的功能如下:

  1. 总共有两个c文件,c文件1中的函数实现选取两个数中的最大值;c文件2中的函数将特定输入的数据进行平方运算,并且限幅输出。

  2. 在s-function builder中调用c文件,实现对数据类型转换并选取最大值进行平方运算,限幅输出。

 

步骤如下

1. 打开Maltab-Simulink,选择s-function builder,拖入新建好的模型中

【Matlab】如何在S-Function 中调用外部C文件?_第1张图片

 

2. 打开s-function builder,建立输入输出,并定义数据类型。对于嵌入式而言,我们大部分情况下都是使用整型数据进行运算。所以这里设定如下:

u16Input1, u16Input2: 模型输入,定义为Uint16

u16Output: 模型输出,定义为Uint16

【Matlab】如何在S-Function 中调用外部C文件?_第2张图片

【Matlab】如何在S-Function 中调用外部C文件?_第3张图片

【Matlab】如何在S-Function 中调用外部C文件?_第4张图片

 

3. 源码与头文件如下所示。此处还额外增加了一个全局变量,演示一下在s-function中也是可以操作c文件中的全局变量的。

【Matlab】如何在S-Function 中调用外部C文件?_第5张图片

 

4. 代码文件需要与s-function所在的模型放在同一目录下:

【Matlab】如何在S-Function 中调用外部C文件?_第6张图片

 

5. 在s-function中加载c文件:

【Matlab】如何在S-Function 中调用外部C文件?_第7张图片

同时更新下其他参数,参数的说明可以参考文末的往期链接。

【Matlab】如何在S-Function 中调用外部C文件?_第8张图片

 

6. 在Discrete Update中更新最大限值,并调用C函数。另外说明一点,s-function的输入输出都是矩阵形式的,我们定义的是单变量,所以取第0个数据。

【Matlab】如何在S-Function 中调用外部C文件?_第9张图片

 

7. 输出更新

【Matlab】如何在S-Function 中调用外部C文件?_第10张图片

 

8. 点击Build,进行编译,如果需要与VS2010联调,记得勾选红色矩形框内的选项。类似C编译器,如果有语法错误会在中间的诊断框中显示。

【Matlab】如何在S-Function 中调用外部C文件?_第11张图片

 

9. 继续完善外围:使用数据转换模块将数据类型转为uint16,因为Simulink中的是数据流都是double类型的。

【Matlab】如何在S-Function 中调用外部C文件?_第12张图片

 

10. 在Discrete Update 中我们已经将最大值限值为4500,所以仿真结果与我们预期一致。

【Matlab】如何在S-Function 中调用外部C文件?_第13张图片

 

                                                                         小结

文中为了简便说明,所以例子比较简单。不过方法是一样的。通过以上方式,可以大大简化我们的代码测试,提高测试效率和软件质量。不妨动手试试看吧。

微信公众号对话框中回复“调用C”,可以获取本例的模型和代码。

 

●Fdatool与s-function c builder的使用

●利用Simulink进行模型设计和代码自动生成

●如何在Matlab中与VS2010关联编译和调试C代码?

 

 

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