基于单片机的快速代码生成方法

2024-03-02 19:57

  凯发平台系航索码生成器沉寂室衬底偏置:基于模型设计是国外流行的一种先进的嵌入式系统开发方式,该方式主要利用开发工具Simulink以及Matlab的 RTW(RealTimeWorkshop)工具箱的代码生成功能凯发平台,采用IAR作为中间工具凯发平台凯发平台,将RTW生成的C语言代码转为为在单片机软件来验证代码的正确性凯发平台。该方法无需设计者精通各种编程语言凯发平台,只需了解设计规范与实现原理,极大地降低了嵌入式系统开发难度凯发平台凯发平台,缩短了开发周期凯发平台,并且能够保证代码的高效性凯发平台凯发平台、可靠性。

  随着软硬件技术的不断发展,系统的开发周期显得越来越重要,但开发的时间与系统安全性之间又有一定的冲突凯发平台。假如依旧采用传统的编写代码的方式,显然企业将会失去很多的机会。文中介绍一种基于模型的快速代码生成的方法,可以满足这种高性能和快节奏研发的需求。MATLAB集成了各类应用领域的专用库函数和模块凯发平台,用于数值计算、系统建模的软件包凯发平台凯发平台。

  Simulink工具可以对分系统或单个仿真模型进行设计凯发平台。RTW(RealTime Workshop)是MATLAB提供的自动化代码生成工具凯发平台,将Simulink模型框图转化为标准的C语言代码。学会利用 MATLAB/Simulink创建仿真模型,利用MATLABRTW工具,通过这种方式在IAR环境中对Simulink模型进行集成和调用,从而辅助在科研及工程实践中准确凯发平台、通用快速的建立分布交互仿真体系结构下的嵌入式系统仿真模型凯发平台。该方式主要利用Matlab的RTW(Real- TimeWorkshop)工具箱的代码生成功能凯发平台。本文介绍一种基于MATLAB/RTW实现实时仿真与嵌入式系统开发的方法,方法涉及以下的开发环境:

  该方式主要利用Matlab的RTW(RealTimeWorkshop)工具箱的代码生成功能。采用IAR作为中间工具,将RTW生成的C语言代码转为为在单片机中可以运行的HEX文件凯发平台,最后通过Proteus软件来验证代码的正确性,基本流程如图1所示凯发平台。

  到此模型代码生成的前期工作已经准备完毕凯发平台,保存好模型,取名为Key_test。下一步就是打开RealTime Workshop选项中的Build按钮凯发平台,之后Matlab将自动生成模型代码。在Matlab的命令窗口中显示如下内容:

  RTW可以直接从Simulink模型生成代码并且自动建立可以在不同环境下运行的程序,这些环境包括实时系统和单机仿真。RTW为用户系统设计到简单实现提供了简易的接口凯发平台,它的代码生成器完全结构化,可开放可扩展。此外,RTW还为用户提供了TLC(目标语言编译器)以扩充自身的功能,使得生成的实时代码能够在不同的环境下运行,这主要是通过生成目标板硬件的硬件驱动程序实现的。

  RTW提供了两种实现方式:一般模式和外部模式。一般模式下凯发平台,RTW生成模型的实时源程序和可执行程序凯发平台,直接在目标机的实时操作系统上运行凯发平台,但是不提供实时监控和实时参数修改的功能。

  RTW允许自定义构造,它既可以在自定义环境下工作凯发平台,也可以在已经存在的环境下工作。构造(Build)过程有make_rtw文件控制。首先,make_rtw文件编译simulink的模块框图,生成exmodel.rtw文件,然后make_rtw启动TLC产生代码,接着凯发平台,make_rtw文件调用模块make文件grt_default.tmf生成exmodel.mk文件。最后,如果目标主机与Hos宏定义相匹配凯发平台,就调用make文件从源程序生成可执行程序。

  此外,make是一个功能函数,它可以编辑和连接生成码凯发平台,并且生成可执行程序。RTW调用make建立实时可执行程序凯发平台,make文件由模板make文件生成,生成的make文件的名字是exmodel.mk,通过修改make文件可以对构造过程进行定制。RTW将exmodel. mk传递给make功能函数凯发平台,make直接负责编译模型源程序和链接。

  MATLAB本身会为用户提供一些适用于各类目标硬件的目标文件,但是在实际应用的过程中往往会受到用户需求的限制,因此,建议选择grt_tlc作为系统目标文件,但是grt_tlc生成的代码是运行于DOS下的,缺少一些与目标硬件相匹配的中断向量表和存储器配置等文件。

  RTW生成的代码都源于模板,下面这个例子中所选择的模板是War.tlc凯发平台。下面介绍该算法所涉及的函数与数据结构。

  1)Main,包含在war_main.c文件中,是算法的主要函数,由它调用其他的函数凯发平台。

  2)rt_OneStep,包含于war_main.c文件中凯发平台凯发平台,是算法的最主要结构,由Main调用,同时也调用Matlab_Test_step函数用以完成了模型的具体操作要求凯发平台。

  打开IAR,建立一个空工程,并加入生成的代码,生成IAR工程,单击右键,在菜单中选择Options凯发平台,在对话框中的General Options目录下的Target子页面中选择芯片类型MS P430F2252,在Linnker目录下的Output子页面中,将输出文件名定义为Key_board.hex,并在Output项中选择 intel-extended,再单击工具栏按钮,编译工程(图3)凯发平台凯发平台,窗口下部的信息显示编译成功凯发平台凯发平台。

  打开Proteus软件凯发平台凯发平台,新建一个工程文件,选择MSP430F2252,正确地连接基本电路;连接好的电路图如图4所示凯发平台。

  实验结果证明凯发平台,基于Matlab环境下生成的代码的可靠性很高。通过Proteus的仿真结果可以看出来,由Matlab生成的代码同样具有正确性。节省了很多繁重的工作和时间凯发平台,具有很大的实际指导意义。

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