Matlab/RTW實時仿真與嵌入式系統開發(fā)
引 言
在日益激烈的競爭中,系統的開發(fā)周期顯得尤為重要,但開發(fā)時間與系統安全性、可靠性又有一定沖突,如果仍然使用傳統的編寫代碼的模式,顯然有些不妥。本文介紹一種基于Matlab/RTW實現實時仿真與嵌入式系統開發(fā)的方法。方法所涉及的開發(fā)環(huán)境如下:
◆Microsoft Windows XP SP3:
◆Matlab Version 7.5.0.342(R2007b);
◆Keil uVersion2V 2.30;
◆Proteus 7.1SP2。
先借助Matlab/RTW建立模型并生成RTW(Real-Time Workshop)代碼(C語言),再使用Keil編譯、調試Matlab生成的C語言代碼,并且生成HEX文件。之后,利用Proteus觀察代碼生成的效果,以驗證代碼的正確性?;玖鞒倘鐖D1所示。
1 構建Simulink模型并生成RTW代碼
以較為簡單的模型為例,用2個開關同時控制一個報警燈模型。當開關1、2同時閉合時,報警燈亮,邏輯真值表如表1所列。在Simulink中構建對應模型,只有當開關1、2同時閉合時,報警燈才亮,故選擇如下模型實現上述功能。模型連接如圖2所示。
模型連接好之后,打開參數配置選項卡調整參數。具體修改項及其對應值如表2所列。
至此生成模型代碼的前期準備已經完成,保存模型,取名Matlab_Test。下一步就是點擊Real_Time Work-shop選項中的Build按鈕,Matlab將自動生成模型代碼。
Matlab命令窗口中顯示內容如下:
###Starting Real-Time Workshop build procedure for model:
Matlab_Test
……
###Successful completion of Real-Time Workshop build proce-dure for model:Matlab_Test
至此,模型的代碼也生成成功。
完成代碼修改之后,建造目標。若暫且不管代碼優(yōu)化問題,則所需的HEX文件已經成功生成。
3.2 KeiI與Proteus的連接
將安裝文件夾Proteus\Model下的VDM51.dll文件復制到Keil\C51\INC文件夾下,用以實現兩軟件間的通信,并且在TOOLS.INI文件中加入VDM51.DLL文件的目錄及描述,具體添加內容如圖4所示。
至此,Keil與Proteus間的連接前期準備已經完成。下面開始Keil與Proteus聯機調試:選擇目標1的屬性,彈出對話框,在調試選項卡中選擇使用Proteus VSM Mo-nitor-51,具體調節(jié)參數如圖5所示。Keil與Proteus的連接已經完成。
4 Proteus仿真
打開Proteus,新建一個工程,選擇80C51,正確連接基本電路;選擇P1.0引腳作為輸出,P1.6、P1.7引腳作為輸入,所連接的電路如圖6所示。
單擊Debug菜單,選擇Use Remote Debug Monitor選項。然后,雙擊80C51器件,彈出器件編輯對話框,在Program File選項中選擇Keil生成的HEX文件(本例中該文件名為Keil_Test.HEX),進行仿真。
5 結 論
實驗證明,基于Matlab生成的代碼具有較高的可靠性。
①通過Proteus的仿真結果可以得出,由Matlab生成的代碼同樣具有正確性;
②由Matlab直接生成代碼可以將設計人員從繁重的編寫代碼的工作中解脫出來,大大節(jié)省了開發(fā)時間,提高了開發(fā)效率;
③本文所述過程為嵌入式系統的開發(fā)與實時仿真的實現提供了參考,具有實際指導意義。
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