Simulink配置:枚举量配置

2024-09-03 11:32
文章标签 配置 simulink 枚举

本文主要是介绍Simulink配置:枚举量配置,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

枚举量是Simulink数据字典中的一种对象。本文研究在数据字典中配置枚举量以及生成的代码。

文章目录

  • 1 问题引入
  • 2 在sldd中创建枚举量
    • 2.1 枚举量的创建
    • 2.2 代码生成
    • 2.3 其他配置
  • 3 在m文件中创建枚举量
    • 3.1 枚举量的创建
    • 3.2 代码生成
    • 3.3 其他配置
  • 4 总结

1 问题引入

博主对枚举量的理解是,通过字母而不是数字来清晰地表达某种状态。

举个例子,假如我们有一个灯泡,它有两种状态:“亮”和“灭”。在外接电压为5V的时候,灯泡亮;外接电压为0V的时候,灯泡灭。

化为一个简单的模型的话,模型的输入接口就是电压,输出就是灯泡状态,可以建模如下。
在这里插入图片描述
Inport1是电压值,当电压等于5的时候,输出的是上路的浮点数1;电压不为5时,输出的是下路的浮点数0。这里用数字1和0来标志灯泡是亮还是灭的状态,后面的模型可以根据Switch模块的输出来做进一步的策略。

这样的做法在功能上没有问题,但是数字看起来很不直观,也就是所谓的“魔法数字”。假如状态有十几个,就要用十几个数字来表示,时间长了还能回忆起谁是谁吗?把数字换成字母,也就是枚举量,就可以解决这个问题。

2 在sldd中创建枚举量

2.1 枚举量的创建

1)新建一个模型、一个数据字典文件,并将两者关联。如何建立数据字典可以参考博主另一篇博客《Simulink代码生成:数据字典的建立、关联模型》。
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2)在Model Explorer界面中,选中Design Data–>点击Add–>点击Simulink Enumerated Type
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3)将新建的枚举量名字改为BulbStatus,意为表示灯泡状态的枚举量。
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4)选中这个枚举量,在右侧的窗口添加两个成员变量On和Off,并将数值设为0,1。
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5)将Default选为Off,表示这个枚举量的默认值是Off;StorageType选为uint8;DataScope选为Auto,最后Apply。
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6)最后右键保存数据字典。
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7)然后回到模型,把Switch模块上下路的常数值替换成枚举量成员变量。用法是先写上枚举量名称BulbStatus,再加个点,再加上成员变量名称。
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运行一下模型后,在图中可以看到,信号线上的类型变成了枚举量名称,也就是说,枚举量是个类型,枚举成员的背后才是个数值。

2.2 代码生成

Ctrl + B生成下代码看看。
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由上图可以看出,在demo.c中的if条件中,把On或者Off这个枚举量成员赋值给了输出变量。那么这个On和Off又是在哪儿定义的呢?打开demo_types.h文件看看。
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首先把BulbStatus这个枚举量定义为了uint8类型,然后再用宏定义定义了枚举成员变量,数值和类型都和数据字典中的配置相对应。

2.3 其他配置

枚举量配置也有一定的操作空间,不只是上文所说的配置。
1)Storage Class可以配置成其他的类型,会影响到typedef那个语句。

2)DataScope改成Exported并加上头文件,可以把枚举量配置在特定的头文件中。
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3)勾选Add Class Name To Enum Names,可以将枚举量名称作为前缀表现在成员变量名字里。这一点比较实用,可以看出成员属于哪个枚举量。
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3 在m文件中创建枚举量

3.1 枚举量的创建

1)在当前目录(或者matlab搜索路径中)创建一个类文件BulbStatus.m,粘贴如下枚举量定义的类;

classdef BulbStatus < uint8enumerationOn(0)Off(1)end
end

这里的classdef后面的类名要和文件名一致,<号后面是类型;

2)不用做任何引入,只要该文件在Matlab的搜索路径中,2.1的模型就可以引用到该处的枚举量定义;

3.2 代码生成

按照3.1中的定义,代码生成和上文一致。

另外,如果将类定义改成如下所示,即类型从uint改成Simulink.IntEnumType,生成的代码就会有所不同。

classdef BulbStatus < Simulink.IntEnumTypeenumerationOn(0)Off(1)end
end

Ctrl+B生成代码后,可以看到定义枚举量的方式从宏定义的方式变成了typedef的方式。

在这里插入图片描述

这种方式更符合学校里学到的C语言的枚举量定义习惯。博主没有研究出在sldd中定义枚举量,怎样生成这种typedef的形式,所以如果有需要这种形式的话,可以在m文件中定义。

3.3 其他配置

用m文件的方式定义枚举量也可以定义头文件等配置。例如将类文件改为如下所示;

classdef BulbStatus < Simulink.IntEnumTypeenumerationOn(0)Off(1)endmethods (Static)function retVal = getDefaultValue()% 定义默认值retVal  = BulbStatus.On;end        function retVal = getDescription()% 描述信息retVal = '灯泡的状态';end        function retVal = getHeaderFile()% 头文件retVal = 'BulbStatusDef.h';end        function retVal = getDataScope()% DataScoperetVal = 'Exported';end        function retVal = addClassNameToEnumNames()% 将枚举量名称作为前缀表现在成员变量名字里retVal = true;endend
end

methods下的每个函数都对应了在sldd中手动配置的方法,这里就不再生成代码演示。

4 总结

枚举量在建模的过程中十分常用,所以应该熟练地掌握枚举量的创建方法,并对代码了如指掌。

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