Matlab/RTW实时仿真与嵌入式系统开发

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Matlab/RTW实时仿真与嵌入式系统开发

引 言

　　在日益激烈的竞争中，系统的开发周期显得尤为重要，但开发时间与系统安全性、可靠性又有一定冲突，如果仍然使用传统的编写代码的模式，显然有些不妥。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。方法所涉及的开发环境如下：

       ◆MICroSOFt Windows XP SP3：
8 i4 f1 O, ^: F8 q2 f. L! j       ◆Matlab Version 7．5．0．342(R2007b)；
9 Y; g  Y5 D, @) H* d       ◆Keil uVersion2V 2．30；
8 K  W7 ]* f; ~7 X. i. {$ s       ◆Proteus 7．1SP2。

　　先借助Matlab／RTW建立模型并生成RTW(Real-Time Workshop)代码(C语言)，再使用Keil编译、调试Matlab生成的C语言代码，并且生成HEX文件。之后，利用Proteus观察代码生成的效果，以验证代码的正确性。基本流程如图1所示。

　　1 构建Simulink模型并生成RTW代码

　　以较为简单的模型为例，用2个开关同时控制一个报警灯模型。当开关1、2同时闭合时，报警灯亮，逻辑真值表如表1所列。在Simulink中构建对应模型，只有当开关1、2同时闭合时，报警灯才亮，故选择如下模型实现上述功能。模型连接如图2所示。

' ~* z3 w9 r# h2 x1 X9 E

　　模型连接好之后，打开参数配置选项卡调整参数。具体修改项及其对应值如表2所列。

　　至此生成模型代码的前期准备已经完成，保存模型，取名Matlab_Test。下一步就是点击Real_Time Work-shop选项中的Build按钮，Matlab将自动生成模型代码。

　　Matlab命令窗口中显示内容如下：

###Starting Real-Time Workshop build procedure for model：
; w  r" T6 T+ _' H+ y( z1 xMatlab_Test
+ ]& u8 Y0 B& v4 c) n……
###SuCCessful completion of Real－Time Workshop build proce－dure for model：Matlab＿Test
% B& c4 V9 p! {+ N, G5 R9 c0 O& s至此，模型的代码也生成成功。

& b7 P6 g3 H- q4 g0 Z) E1 D$ N

　　完成代码修改之后，建造目标。若暂且不管代码优化问题，则所需的HEX文件已经成功生成。

　　3．2 KeiI与Proteus的连接

　　将安装文件夹Proteus＼Model下的VDM51．dll文件复制到Keil＼C51＼INC文件夹下，用以实现两软件间的通信，并且在TOOLS．INI文件中加入VDM51．DLL文件的目录及描述，具体添加内容如图4所示。

　　至此，Keil与Proteus间的连接前期准备已经完成。下面开始Keil与Proteus联机调试：选择目标1的属性，弹出对话框，在调试选项卡中选择使用Proteus VSM Mo-nitor-51，具体调节参数如图5所示。Keil与Proteus的连接已经完成。

' B, a5 H: B: J! h0 r# U7 Y

　　4 Proteus仿真

　　打开Proteus，新建一个工程，选择80C51，正确连接基本电路；选择P1．0引脚作为输出，P1．6、P1．7引脚作为输入；

　单击Debug菜单，选择Use Remote Debug Monitor选项。然后，双击80C51器件，弹出器件编辑对话框，在Program File选项中选择Keil生成的HEX文件(本例中该文件名为Keil_Test．HEX)，进行仿真。

　　5 结 论

　　实验证明，基于 Matlab 生成的代码具有较高的可靠性。

①通过Proteus的仿真结果可以得出，由Matlab生成的代码同样具有正确性；
②由Matlab直接生成代码可以将设计人员从繁重的编写代码的工作中解脱出来，大大节省了开发时间，提高了开发效率；
③本文所述过程为 嵌入式 系统的开发与 实时仿真 的实现提供了参考，具有实际指导意义。

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受教了