VCU模型开发流程

第一部分：单片机C底层代码开发

• 需要一块你准备开发成VCU的单片机开发板，进行底层代码开发板验证，VCU常用的模块有PWM，GPIO，CAN，AD，DA，FLASH等，根据自己的需求进行C代码验证
• 在验证的过程中要有意识进行抽象，你中期会将代码抽象成SFunction模块，例如GPIO输入就要设置分组、上下拉、引脚号，你在C代码中就要把这部分抽象成变量提前留好接口，需要留出什么需要自己想好
• 

第二部分：MATLAB模块的建立

• 首先打开simulink，选择建立一个空白library，然后界面添加几个子系统，如下所示，将其分门别类归纳好，让子系统显示成下图这样，主要在ICON设置
  

• 然后双击打开子系统，在里面添加sfunction，添加sfunction后会让你设置name和parameters，其中mex能获取的参数就是parameters提供的，name则是模块的名字
  

• 该外形主要是通过mask里的ICON进行配置的，模块相关东西全是通过MASK配置的

• 外形显示：ICON配置
  

• 参数设置：即下图这些参数，Port Name下拉都有什么等，通过parameters选项卡设置
  

• 设置完这两部分，一个模块就有雏形了，其中Init选项卡可以进行参数校验，比如是否超范围，是否为空等等，但此时还无法生成代码，生成代码需要继续设置别的东西

模块代码生成

• 这部分看源码，读文档，模块 mex和TLC这三个名字一定要相同
• 代码生成主要有以下两部分，mex文件和tlc文件，mex文件是通过matlab提供的Sfunction C模板通过mex命令生成的，tlc文件其中的代码很大一部分就是你在第一步部分写的底层C代码
• 
• MEX文件的作用是将模块的参数和tlc文件链接起来，tlc文件是代码生成的关键文件，MEX文件将模块设置的GPIOB GPIO_PIN_0等参数传递给TLC，然后TLC生成GPIO_Init()和GPIO_Read()
• C模板功能及API的官方解释，C模板下载地址，sfuntmpl_basic.c和 sfuntmpl_doc.c，建议这两个文件仔细看看，这部分还是建议找个人家没编译成mex的C文件比对着help看API功能，其中比较重要的有以下几个
  • mdlInitializeSizes 指定 中各种参数的大小SimStruct，例如块的输出端口数。
  • mdlInitializeSampleTimes 指定模块的采样时间。
  • mdlOutputs 计算块的输出。
  • mdlTerminate执行模拟结束时所需的任何操作。如果不需要任何操作，则可以将此函数实现为存根。
  • mdlRTW是提供给TLC的接口参数
  • 还有一个就是输出模块配置问题，比如标定 接datatype 再接PWM，期望是先标定再转换再输出，但有可能是先输出再标定再转换，即输入到输出滞后了一轮，输出模块加上ssSetInputPortDirectFeedThrough可以解决
    
• TLC文件：TLC文件介绍，其中最重要的有
  • %function Outputs(block, system) Output，生成的代码要放到while里，一般放执行代码，例如GPIO_Read
  • %function Start(block,system) Output，生成的代码要放到while之前，Start里面一般放Init相关代码，例如GPIO_Init
• 其中S-function的Block parameters里面的parameters，是提供给mex文件的接口，
• 你如果建好了一个模块，将其放入模型生成代码看看是否正确，多试试你就会比较理解了

模型配置

• 模型设置里通用栏，注意这里是模型不是模块了，定步长，离散系统
  
• 代码生成栏，ert.tlc只是设置当前选项卡有什么选项等等
• 其中模型生成代码的整体逻辑(即main文件代码)主要是这里的tlc配置，如果你只是测试模块功能这里可以不用管
• 选项卡配置，我觉得讲的比较好chhttty的博客：博客1和博客2

标定量和观测量模块

• 这两个模块稍微有些特殊，因为你可能需要把变量定义到sct划分的某个段
• 例如标定量你可能需要设置成这种形式，__attribute__((section(***))) const volatile uint8_t calibr = 10;
• 在TLC中配置不太现实，这就需要你自定义Storage Class，在标定量前加上__attribute__((section(***))) 这部分
• 自定义Storage Class可以参考，chhttty大佬的博客，这个大佬所有的博客都很有借鉴意义，强烈推荐看看
• 这两个模块基本可以总结为，模块设置好变量名，添加模块的时候调用脚本，在matlab工作空间生成一个Storage Class变量，然后再通过脚本与simulink里的变量进行关联，这样就可以生成带前缀的变量
• 脚本放置位置
• 既然已经生成了标定量和观测量，就要准备生成ASAP2文件了，推荐大佬的博客，由于上一步已经做了Storage Class了，所以勾选ASAP2选项后就可以生成A2L文件了，但生成的A2L的文件是最基础的，无法直接给INCA使用，所以需要自定义A2L文件
• 自定义A2L文件主要参考Mathworks的官方文档和小拜大佬的博客，我稍微说一说关键的函数
• 首先是asap2userlib下的ASAP2UserFcnWriteHardwareInterface函数，这个主要是将A2L文件静态的头放进去，其次是ASAP2UserFcnWriteMeasurement，这个是跟观测量相关，需要修改的主要就是Interface，其余的基本不用动，多看看他写的注释
• asap2scalar、asap2lookup2d、asap2lookup1d这三个文件，分别是标定量、一二维查表相关，也基本不用动
• 最后要将自己的asap2\user添加到路径里，把官方的asap2\user文件夹优先级调低或者删除，就可以按照你的asap2\user文件夹下的内容生成A2L文件

一二维查表模块

• 建议使用simulink的Subsystem封装一下simulink的Lookup模块，然后使用标定模块给Lookup模块XY轴输入和Table数据，主要靠M文件进行参数传递

模型自定义代码生产位置

• 参考赞哥的博客，其中可以拷贝一份ert.tlc，然后重命名为test.tlc
• 然后找到ert_make_rtw_hook.m也拷贝一份，重命名为test_make_rtw_hook.m
• 然后在m文件里的before_make函数下执行mkdir和copyfile两个命令，进行创建文件夹和拷贝.c.h文件，这样就可以将文件放到指定位置了

模型使用

• 模型参数需要修改：参考大佬模型配置

1. Solver，右侧Type选为Fixed-step，Solver选为discrete，然后修改步长时间0.01或者0.001
2. Code Generation，把System target file选为ert.tlc，生成C代码
3. Code Generation，把Generate code only勾选
4. Report，Create code generation report和Open report automatically建议勾选
5. Templates，Generate an example main program勾选会生成ert_main，File customization template是配置main文件生成的逻辑，选择自己的tlc文件
6. Interface，Remove error status field in real-time model data structure可以勾选
7. 

结语

• 此处借STM32的模块和文件进行讲解，这套流程适用于所有单片机，NXP，英飞凌等等，我已经成功实现了一种单片机
• 效果：
  
• 如果改好最后的这个example这个tlc，就可以达到将固定几个文件粘贴到MDK工程里就直接编译下载，就能实现目标功能。
• 最好有一套现成的这样就可以互相对比，改出自己的东西
• 只是想试试simulink和单片机联调，我建议用STM32他们得工具链，cubemx搭配simulink确实好用，比自己开发的强多了，参考博客