Simulink代码生成提高教程
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前言
前两期文章《Simulink代码生成应用教程》、《Sinmulink代码生成基础体验教程》中思想介绍了如何使用Simulink生成嵌入式代码，以及生成的代码如何移植到嵌入式开发环境。本期文章内容将继续深入，介绍下如何在Simulink中直接对嵌入式芯片配置，做到无需手工编写底层的嵌入式程序。市场上的这类产品一般由快速原型的厂家（如：华海科技、海博瑞德等）提供，需要安装厂家自己的目标系统，本期就来聊聊如何自制一个目标系统。
什么是自定义目标系统
在前面介绍代码生成的时候，第一步就是选择目标【Target Selection】，Matlab已经自带了不少目标系统，例如之前用的ert.tlc。
如果你安装了NIVeriStand、CRUISE或其他快速原型产品，这里就会多出来一些目标系统可以选择。自定义目标系统是为了让Simulink生成的代码能根据用户的需要，与底层驱动做集成
Simulink目标编译流程
制作自定义目标系统前，需要了解Simulink目标编译的流程，该部分内容来自Matlab内部帮助文件《Simulink Coder Target Language Complier》。之前的内容中介绍了如何将Simulink模型生成C代码，下面思想就来围观一下，当我们按下【编译】按钮后Matlab究竟做了哪些事。
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第一步，Simulink会生成一个rtw文件，这个文件非常重要。它保存了Simulink模型中的所有信息，包含模块，模型配置、S函数等。
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第二步，使用TLC语言，读取rtw文件中的信息，根据预先编写好的模板重新组织生成的C语言代码。通过这种方式就能获得与嵌入式开发环境兼容的代码。
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第三步，依托编译器（C/C++），将C代码编译成exe或者dll文件。这一步只会在一些仿真软件中用到，例如NIVeriStand、dSpace、CRUISE。本次内容只涉及到C代码生成，所以这部分内容不过多介绍。
上面是一个rtw文件，该文件会在编译过程中出现在代码生成的文件夹里。Matlab默认情况下这个文件在完成代码生成的时候会自行了断（被删除），如果有小伙伴门对rtw文件结构感兴趣，可以在Simulink模型配置中，把【Retain Rtw】选项勾选，这样完成代码生成动作后，这个文件就不会被删除。
自定义目标系统的文件组成
假设我们制作的目标系统名称为mygt，那就会包含如下文件：
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系统TLC文件【mygt.tlc】
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主函数TLC文件【mygt_stm32F407_srmain.tlc】
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用于处理文件的TLC文件【mygt_file_process.tlc】
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回调函数文件【mygt_callback_handler.m】
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hook文件【mygt_make_trw_hook.m】
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编译模板【mygt.tmf】
每一个目标系统除了代码生成模板的设置外还会封装自己的Simulink模块。每个模块都会包含以下文件：
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编译前的C mex S函数文件【mcu_can_config.c】
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编译后的S函数文件【mcu_can_config.mexw32】
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模块的TLC文件【mcu_can_config.tlc】 系统TLC文件
刚刚提到了，生成代码的第一步就是配置目标【Target selection】，所以创建自定义目标的第一步也就是设计一个自己的tlc模板。这个模板可以参考ert.tlc来创建。
系统TLC文件分为三个部分，顶部定义了自定义目标系统的名称，我们就叫它【This is My Target】。后面是编译选项，由于本次只生成C代码，所以编译模板选择【none】。中部的代码定义了生成代码的类型、语言等，直接照抄ert.tlc。底部定义了代码生成的文件夹命名格式、rtw设置直接引用ert.tlc、设置回调函数等。
回调函数
当我们在Target Selection中选择了系统TLC之后，会调用这个函数，对目标系统的常见配置进行初始化。
例如这三部分分别为：设置ERT生成主函数、设置不进行编译、设置用户代码模板
上述回调函数对应到模型的参数配置中就是上图红色部分。当然你可以通过Matlab帮助找到你想设置参数的变量名
用于操作文件的TLC文件
该文件在本例中命名为mygt_ file_process.tlc，通过这个文件来选取使用哪个代码模板。
上图可知，本目标系统将调用mygt_stm32F407_srmain.tlc这个代码模板文件，这是一个STM32的Keil工程模板。如果你的项目使用的是CodeWarrior，就需要另外制作一个模板。
打开mygt_stm32F407_srmain.tlc我们可以看到这个文件会把生成的代码组织成一个keil工程的main.c格式。图中包含了需要引用的头文件，函数等等。这里用到很多tlc函数，这些函数具体什么可以去《Simulink Coder Target Language Complier》查找。
Hook文件
顾名思义就是一个钩子函数，它用来将代码生成的各阶段中断出来，插入自己想要加入的操作。
通过流程图，我们可以在每一个步骤进入前【before】、进入时【entry】、完成后【after】进行自定义操作。
这就是一个Hook文件的结构，最常用就是在【exit】的时候，我们把生成的代码与IDE（集成开发环境）做集成。完成代码生成后可以直接用ukeil打开工程，甚至直接烧写单片机。这里调用了make_exit_hook函数。
这内容有点复杂，大致逻辑就是将生成的C文件与H文件复制到keil工程目录下，并把生成C文件、H文件写入工程描述中。
模块文件
上面主要介绍的是自定义目标系统的工作流程、包含哪些文件、具体有什么用。那大部分的自定义目标系统都会封装自己的Simulink模块库，用来对单片机的硬件进行配置
例如：本次使用的例子是基于STM32F407芯片，所以就用S函数封装了一个CAN的初始化函数。对应的S函数名称就是MCU_Can_Config.mwx64。这部分如何创建S函数，调用S函数，Mask参数的设计。这部分在之前的《S-Funciton应用实例》中已经介绍过，这里不重复。
之前介绍S函数时没有介绍mdlRTW这个函数，该函数的功能是把S函数的参数、端口等信息写入RTW文件。后面通过模块的TLC文件来读取写入RTW文件中的相关信息
在模块TLC文件中，定义该模块生成代码的格式，包含引用的外部函数，申明变量。另外这里的TLC函数还会到RTW文件中读取配置参数，配合模板生成代码。 大功告成
这是一个利用自定义目标系统开发的应用模型，使用了两个封装模块，分别用来配置CAN总线和接收CAN总线报文。
点击【编译】按钮就会调用keil打开工程或者直接写入单片机
打开keil就能看到集成到开发环境的Simulink代码
最后
Simulink代码生成专题共三篇就此结束，最后这个提高篇涉及的内容比较多，可能很多人看了还不是很明白如何实现的。最后就来总结下一些知识点：S函数、TLC语言、M语言。
【思想】收集到的Matlab培训资料，及一个自定义目标系统的例子。请到公众号原文中获取资料信息。
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