基于模型的設(shè)計

1、（MBD）2022-2-101Model Based Design，基于模型設(shè)計是一種流程，較之傳統(tǒng)軟件開發(fā)流程而言，使開發(fā)者能夠更快捷、以更少的成本花費進(jìn)行開發(fā)。適用范圍包括信號處理，控制系統(tǒng)，通信行業(yè)。表述系統(tǒng)的模型是整個開發(fā)流程的中心，貫穿需求，設(shè)計，實施與測試。模型本身就是一個可執(zhí)行的規(guī)格書，開發(fā)者修改優(yōu)化模型就是對設(shè)計的修繕，無需到實施之后通過測試再進(jìn)行系統(tǒng)驗證，可以通過仿真在早期設(shè)計時期就及時進(jìn)行正確性驗證，并且在實施階段，特別是對于嵌入式軟件，代碼由模型生成。MBD簡介2022-2-102 MBD的實際應(yīng)用2022-2-1034Copyright 2014 FUJITSU LIM

2、ITED傳統(tǒng)的軟件開發(fā)流程5Copyright 2014 FUJITSU LIMITED基于模型的設(shè)計MATLAB與CCS配置2022-2-1061.在matlab 中鍵入xmakefilesetup ,彈出“gmake”對話框圖1 gmake設(shè)置前提假設(shè)CCS5安裝路徑如下：CCS Installation: D:TIccsv5 CCSV5安裝路徑Code geeneration Tools: D:TIccsv5toolscompilerc2000 ，編譯器的路徑如果其它路徑，則需要在下邊的應(yīng)用中相應(yīng)的路徑中更改路徑。MATLAB與CCS配置2022-2-107將display operat

3、ional configuration only的勾選去掉，然后在configuration的下拉中選擇ticcs_c2000_ccsv5，如果沒有，則點擊右上角的New，然后分別在Make Utiliy、Complier、Linker、Archiver、Prebuild、Postbuild、Execute填入一下內(nèi)容MATLAB與CCS配置2022-2-108Complier ：Complier： D:/ti/ccsv5/tools/compiler/c2000_6.2.0/bin/cl2000Arguments ：-ID:/ti/ccsv5/tools/compiler/c2000_6.2

4、.0/include -fr|MW_XMK_DERIVED_PATH_REF|Make Utiliy：Make Utility ： D:PROGRA1MATLABR2013abinwin32gmake （這個路徑是Matlab的編譯路徑）Arguments ： -f |MW_XMK_GENERATED_FILE_NAMER| |MW_XMK_ACTIV_BUILD_ACTION_REF|MATLAB與CCS配置2022-2-109LinkerLinker: D:/ti/ccsv5/tools/compiler/c2000_6.2.0/bin/cl2000Arguments : -o |MW_X

5、MK_GENERATED_TARGET_REF|Archiver Archievr: D:/ti/ccsv5/tools/compiler/c2000_6.2.0/bin/ar2000Arguments: -r |MW_XMK_GENERATED_TARGET_REF|2022-2-1010Execute 執(zhí)行編譯Execute Tool： D:ticcsv5ccs_basescriptingbindss.batArguments ：D:PROGRA1MATLABR2013atoolboxidelinkextensionsticcsccsdemosrunProgram.js D:tiXDS10

6、0v2.ccxml |MW_XMK_GENERATED_TARGET_REFE|MATLAB與CCS配置2022-2-1011圖2 TLC文件選擇MATLAB與CCS配置2022-2-1012在target hardware resources中IDE/Tool Chain ，選擇Texas Instruments Code Composer Studio v5 (makefile generation only).注意：首先備份配置，因為這會覆蓋已有的配置。然后設(shè)置board為C2000，processor為 F28335 圖3 configuration parameters/Code g

7、eneration設(shè)置MATLAB與CCS配置2022-2-1013檢查是否配置成功，在workspace鍵入checkEnvSetup(ccsv5,F28335, setup)，這時如果沒有配置成功，系統(tǒng)會自動彈出如下圖對話框，提示選擇安裝路徑等，此過程和xmakefilesetup的設(shè)置相似，只不過此處是設(shè)置系統(tǒng)環(huán)境變量，這樣才能讓軟件通過系統(tǒng)變量找到相關(guān)軟件的路徑，如果配置成功顯示如下圖，checkEnvSetup(ccsv5,f28335, check)，檢查配置checkEnvSetup(ccsv5,f28335, setup)，設(shè)置環(huán)境變量圖4 環(huán)境變量檢查以及設(shè)置MATLAB與C

8、CS配置2022-2-1014checkEnvSetup(ccsv5,F28335 eZdsp, setup)1. Checking CCSv5 (Code Composer Studio) version Required version: 5.0 or later Required for : Code Generation Your Version : 5.5.0 # Setting environment variable TI_DIR to D:ticcsv52. Checking CGT (Texas Instruments C2000 Code Generation Tools)

9、 version Required version: 5.2.1 to 6.0.2 Required for : Code generation Your Version : 6.2.0 # Setting environment variable C2000_CGT_INSTALLDIR to D:ticcsv5toolscompilerc2000_6.2.0 The version found for CGT differs from the one used for our software validation. Use it at your own risk.3. Checking

10、DSP/BIOS (Real Time Operating System) version Required version: 5.33.05 to 8 Required for : Code generation Your Version : 5.42.01.09 # Setting environment variable CCSV5_DSPBIOS_INSTALLDIR to D:tibios_5_42_01_09 The version found for DSP/BIOS differs from the one used for our software vali

11、dation. Use it at your own risk.4. Checking XDC Tools (eXpress DSP Components) version Required version: 3.16.02.32 or later Required for : Code generation Your Version : 3.24.05.485. Checking Flash Tools (TMS320C28335 Flash APIs) version Required version: 2.10 Required for : Flash Programming Your

12、Version : 2.10 # Setting environment variable FLASH_28335_API_INSTALLDIR to D:titidcsc28Flash28_APIFlash28335_API_V210MATLAB與CCS配置MBD流程2022-2-10151.模型搭建2.軟件在換測試(SIL)： ert .tlc嵌入式C代碼，3.硬件在環(huán)測試(PIL)：idenlink_ert .tlc4.DSP代碼自動生成2022-2-1016應(yīng)用于嵌入式開發(fā)的模型往往需要選擇固定步長的解算器，而不選用變步長的解算器這是因為微控制器的時鐘信號是以固定頻率的周期工作，雖然可

13、以實現(xiàn)倍頻和分頻，往往在一個應(yīng)用的過程中每個基礎(chǔ)時鐘信號是保持不變的。Solver options Type: Fixed-stepSolver:discreteFixed-stepSolver設(shè)置2022-2-1017文檔自動生成設(shè)置 TI C2000系列DSP模塊2022-2-1018 ADC模塊2022-2-1019 ePWM模塊2022-2-1020 GPIO模塊2022-2-1021Memory Copy模塊2022-2-1022DSP代碼自動生成視頻演示2022-2-102324Copyright 2014 FUJITSU LIMITED使用使用Profiler ReportPro

14、filer Report來了解模型每個環(huán)節(jié)的時間消耗和調(diào)用次數(shù)。來了解模型每個環(huán)節(jié)的時間消耗和調(diào)用次數(shù)。報告中會提示模型執(zhí)行時間，調(diào)用函數(shù)清單和每個函數(shù)調(diào)用的詳細(xì)效率分析信息報告中會提示模型執(zhí)行時間，調(diào)用函數(shù)清單和每個函數(shù)調(diào)用的詳細(xì)效率分析信息使用注意：使用注意：1.1.如果算法模型使用如果算法模型使用Model ReferrenceModel Referrence引用，那么需要使該模型在引用，那么需要使該模型在NormalNormal模式模式2.2.在進(jìn)行在進(jìn)行ProfilerProfiler時并不分析時并不分析Model ReferrenceModel Referrence內(nèi)部，需要單獨分

15、析內(nèi)部，需要單獨分析模型效率分析模型效率分析MBDMBD進(jìn)階進(jìn)階25Copyright 2014 FUJITSU LIMITED未經(jīng)過任何優(yōu)化的代碼可讀性不強未經(jīng)過任何優(yōu)化的代碼可讀性不強1.1.為模型增加信號名為模型增加信號名2.2.通過信號線屬性配置存儲數(shù)據(jù)類型通過信號線屬性配置存儲數(shù)據(jù)類型3.3.關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)對象與模型信號關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)對象與模型信號(gcs)(gcs)命令可自動關(guān)聯(lián)命令可自動關(guān)聯(lián)代代碼碼自自動動生成生成 提高可提高可讀讀性性1.1.將模型轉(zhuǎn)換為子系統(tǒng)將模型轉(zhuǎn)換為子系統(tǒng)2.2.在在Block ParameterBlock Parameter中配置為原子子系統(tǒng)中配置為原子子系統(tǒng)3.C

16、ode Generation3.Code Generation頁面定義函數(shù)名與文件名頁面定義函數(shù)名與文件名代代碼碼自自動動生成生成 結(jié)結(jié)構(gòu)化構(gòu)化26Copyright 2014 FUJITSU LIMITED2022-2-1027為什么要基于模型設(shè)計？MathWorks公司CEOJack Little基于模型的設(shè)計至少可以給我們帶來四個方面的好處：1. 圖形化設(shè)計圖形化設(shè)計明確、清晰、唯一，便于交流、便于維護。2. 早期驗證早期驗證軟件開發(fā)過程中，bug的引入難以避免，能否盡快發(fā)現(xiàn)bug對整個開發(fā)過程至關(guān)重要。3. 代碼的自動生成（最容易關(guān)注的優(yōu)勢代碼的自動生成（最容易關(guān)注的優(yōu)勢 ）a.代碼都

17、不用寫了。“碼農(nóng)”從此跟我無關(guān)，原本需要一個月時間寫完的代碼，現(xiàn)在可能只要一個上午或者兩個小時就可以搞定。b.代碼質(zhì)量高。MBD生成的代碼在各種效率上（RAM、ROM、執(zhí)行時間等）不比大學(xué)畢業(yè)后工作了5年的工程師差。4. 文檔自動化文檔自動化對于文檔，我說兩點： a.工程師大多不愿意寫文檔；b.開發(fā)過程中文檔又是不可缺少的。（引自MATLAB中文論壇：http:/ 主要參考資料2022-2-10281、基于模型設(shè)計是肯定可以解決任何問題的（能夠解決的），如果這種方法都不能搞定，傳統(tǒng)方法那更是望塵莫及了2、入門比較痛苦，要堅持！3.鳳凰網(wǎng)的軍事節(jié)目報道，F(xiàn)22摔的那三駕都是由于飛行員不按操作規(guī)程駕駛造成的，即軟件故障造成的！-這就是運行時錯誤。 為什么F35沒有發(fā)生同樣的問題呢，F(xiàn)22是用傳統(tǒng)軟件，硬件開發(fā)方式，那時還沒有基于模型設(shè)計這種技術(shù)，而F35是用基于