Matlab RTW实时仿真与嵌入式系统开发

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描述

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:
    ◆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。

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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。

    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。

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    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:
    Matlab_Test
    ……
    ###Successful completion of Real-Time Workshop build proce-dure for model:Matlab_Test
    至此,模型的代码也生成成功。

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    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。

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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。

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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,所连接的电路如图6所示。

    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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