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S-function学习

Matlab S-function封装学习总结

已于 2023-02-06 11:57:42 修改
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文章标签： 学习
于 2023-02-06 11:50:29 首次发布
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.csdn.net/p77678/article/details/128898902 
            <div class="operating">
                <a class="href-article-edit slide-toggle">版权</a>
            </div>
        </div>
    </div>

</div>

  <div class="ai-abstract-box">
     <div class="ai-abstract">
      <div class="abstract-content">
        <img class="lock-img" src="https://img-home.csdnimg.cn/images/20240711042549.png" alt="">
        本文介绍了如何在MATLABSimulink中使用C语言进行S-function的封装，包括选择代码模板、配置函数名称、设定输入输出参数、指定采样率、计算输出信号等步骤，并详细讲解了每个步骤的功能和实现方法。同时，文章还提到了如何进行编译、关联模型以及创建Mask界面，以提供友好的用户交互。
      </div>
      <span>摘要由CSDN通过智能技术生成</span>
    </div>
  <p class="abstract-ab">展开  <img class="lock-img" src="https://img-home.csdnimg.cn/images/20240708095038.png" alt=""></p></div>
<article class="baidu_pl">
    <div id="article_content" class="article_content clearfix">
    <link rel="stylesheet" href="https://csdnimg.cn/release/blogv2/dist/mdeditor/css/editerView/kdoc_html_views-1a98987dfd.css">
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            <div id="content_views" class="htmledit_views">
                <blockquote>

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

前言

最近学习S-function封装，以下为学习过程中的总结。

一、代码封装

代码模板

选择User-Defined Functions --> S-Function Examples -->C-files -->sfuntmpl_basic.c

查阅函数的作用以及使用方法可通过官网查询，如下

配置 C/C++ S-Function 功能 - MATLAB & Simulink - MathWorks 中国

配置 C/C++ S-Function 功能- MATLAB & Simulink- MathWorks 中国

  1. 设置函数名称
  1. #define S_FUNCTION_NAME  sfuntmpl_basic //这里修改函数名称
  2.  
  3. #define S_FUNCTION_LEVEL 2

 2. 配置输入、输出、参数

  1. static void mdlInitializeSizes(SimStruct *S)
  2. {
  3.  
  4.  
  5. //（1）参数配置
  6.  
  7. ssSetNumSFcnParams(S, 0); //设置参数个数  /* Number of expected parameters */
  8.  
  9.     if (ssGetNumSFcnParams(S) != ssGetSFcnParamsCount(S)) {
  10.  
  11.         /* Return if number of expected != number of actual parameters */
  12.  
  13.         return;
  14.  
  15.     }
  16.  
  17.  
  18.  
  19.     ssSetNumContStates(S, 0); //指定 块具有的连续状态数
  20.  
  21.     ssSetNumDiscStates(S, 0); //指定 块具有的离散状态数
  22.  
  23. //（2）输入端口配置
  24.  
  25. if (!ssSetNumInputPorts(S, 1)) return;//配置输出端口个数
  26.  
  27.     ssSetInputPortWidth(S, 0, 1);//指定输入端口宽度
  28.  
  29.     ssSetInputPortRequiredContiguous(S, 0, true); /*direct input signal access*/
  30.  
  31.     /*
  33.      * Set direct feedthrough flag (1=yes, 0=no).
  35.      * A port has direct feedthrough if the input is used in either
  37.      * the mdlOutputs or mdlGetTimeOfNextVarHit functions.
  39.      */
  40.  
  41.     ssSetInputPortDirectFeedThrough(S, 0, 1);
  42.  
  43.  
  44.  
  45. //（3）输出端口配置
  46.  
  47.     if (!ssSetNumOutputPorts(S, 1)) return;//配置输入端口个数
  48.  
  49.     ssSetOutputPortWidth(S, 0, 1);//指定输出端口宽度
  50.     ssSetNumSampleTimes(S, 1);
  51.     ssSetNumRWork(S, 0);
  52.     ssSetNumIWork(S, 0);
  53.     ssSetNumPWork(S, 0);
  54.     ssSetNumModes(S, 0);
  55.     ssSetNumNonsampledZCs(S, 0);
  56.  
  57.     /* Specify the sim state compliance to be same as a built-in block */
  58.     ssSetSimStateCompliance(S, USE_DEFAULT_SIM_STATE);
  59.  
  60.     ssSetOptions(S, 0);
  61.  
  62. }

3.指定此 C MEX S 函数运行的采样率

static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S)

4.初始化 此 C MEX S 函数的状态向量

static void mdlStart(SimStruct *S)

5.计算输出模块的输出信号

  1. static void mdlOutputs(SimStruct *S, int_T tid)
  2. {
  3.  
  4. //获取输入端口的指针/地址
  5. const void *ssGetInputPortSignal(SimStruct *S, int_T inputPortIdx)
  6.  
  7.  
  8.  
  9. const real_T *u0 = (const real_T*) ssGetInputPortSignal(S,0);
  10.  
  11.  
  12.  
  13. //获取输出端口的指针/地址
  14. void *ssGetOutputPortSignal(SimStruct *S, int_T port)
  15.  
  16. real_T       *y = ssGetOutputPortSignal(S,0);
  17.  
  18.  
  19.  
  20. //获取参数指针/地址
  21. const mxArray *ssGetSFcnParam(SimStruct *S, int_T index)
  22.  
  23.     //获取参数1，double类型
  24.  
  25.     const real_T  *param1  = (const real_T *)mxGetData(ssGetSFcnParam(S, 0));
  26.  
  27.     double a = (double) *param1;
  28.  
  29.     //获取参数2，string类型
  30.  
  31.     const unsigned char  *param2  = (const unsigned char *)mxArrayToString(ssGetSFcnParam(S, 1));
  32.  
  33.     const int_T   p_width  = mxGetNumberOfElements(ssGetSFcnParam(S, 1));
  34.  
  35.     unsigned char *str = (unsigned char *)mxCalloc(p_width, sizeof(unsigned char));
  36.  
  37.     memcpy(str, param1, p_width);
  38. }

6.更新块的状态

static void mdlUpdate(SimStruct *S, int_T tid)

7.计算 C MEX S 函数的导数

static void mdlDerivatives(SimStruct *S)

8.执行仿真终止时所需的任何操作

static void mdlTerminate(SimStruct *S)
  • 代码编译
  1. 环境准备

查看matlab是否安装编译器MinGW-w64

mex -setup

环境安装步骤

将TDM-GCC-64.zip 解压在C盘，注意路径不能有空格

配置环境变量

2.编译指令

mex filename -I./

链接其他库的时候

mex filename -I./ -L./

编译成功后会生成64位Windows版本的动态链接库

  • 关联模型
  1. 编写m文件

修改slblocks.m文件

  1. function blkStruct = slblocks
  2.  
  3. blkStruct.Name = ['add'];
  4.  
  5. blkStruct.OpenFcn = 'add;
  7. blkStruct.MaskDisplay = '';
  11. Browser(1).Library = 'add';
  13. Browser(1).Name = 'add';
  15. Browser(1).IsFlat = 0;
  19. blkStruct.Browser = Browser;

  1. 打开Simulink，新建Model

添加S-Function 模型

如图 双击S-Function 模型 后，弹出 Block Parameter窗口 ，点击 Edit 后选择Browser 关联代码封装的 .c文件。

S-Function name 填入S-function的函数名称，这样就建立了S-function模块与M文件形式的S-function之间的对应关系；

S-Function parameters  填入S-function需要输入的外部参数的名称，如果有对各变量，则变量中间用逗号隔开，如a，b，c；

S-Function modules  仅当S-function是用C语言编写并用MEX工具编译的C-MEX文件时，才需要填写该参数；

 

  • Mask封装

右键点击S-Function 模块，选中 Mask选项 --> Create Mask Editor 创建模板界面

 

lcon &Ports 页面填写模块界面输出

  1. %参数显示
  2.  
  3. showInfo = sprintf('a: %s\nb: %s\nc: %s\n',get_param(gcb,'a'),get_param(gcb,'b'),get_param(gcb,'c'));
  4.  
  5. disp(showInfo);
  6.  
  7.  
  8.  
  9. %输入端口名称显示
  10.  
  11. port_label('input',1,'DataInput1');
  12.  
  13.  
  14.  
  15. %输出端口名称显示
  16.  
  17. port_label('output',1,'DataOutput1');

Parameters & Dialog 界面

设置和绑定参数控件

Initialization页面

可以添加参数初始化命令

Documentation 页面

可以添加模型说明

最后将模块的名称 S-Function更改；

效果如下：

  • 将S-Function添加到simulink库中

将 模型复制和保存为Library 文件

设置路径

打开Simulink Library Browser库文件

右键选中 Refresh Library Browser 刷新界面然后就可以出来封装的模型。

</article>
posted @ 2024-09-20 13:59  你丫闭嘴20250318  阅读(271)  评论(0)    收藏  举报