2018

收稿日期

:2018

-

01

-

02

收修改稿日期

:2018

-

02

-

01

基金项目

:

国家自然科学基金项目

(51405270)

资助

.

作者简介

:

陈

攀

,

男

,1991

年

生

,

硕士研究生

,

研究方向汽车电子

;

张承瑞

,

男

,1957

年生

,

博士

,

教授

,

研究方向数字智能制造理论和系统

、

汽车电控系统等

;

罗

映

,

男

,1980

年生

,

硕士

,

讲师

,

研究方向汽车电子

.

利用

MATLAB

/

RTW

的嵌入式代码自动生成与整合

陈

攀

1

,

张承瑞

1

,

罗

映

2

1

(

山东大学

机械工程国家级实验教学示范中心

,

济南

250061)

2

(

山东建筑大学

机电工程学院

,

济南

250101)

E-mail

:

sduchenpan

@

163

.

com

摘

要

:

自动代码生成技术是基于模型的开发的重要技术

,

也是

V

流程设计的重要组成部分

,

利用

MATLAB

生成代码的方式

最为普遍

.

为满足开发的不同需求

,

往往需要设计代码生成的过程

.

而对

MATLAB

工具的代码生成过程控制不够常常会导致

生成代码不如预期

,

生成代码需要手动整合等问题

.

借助

MATLAB

/

RTW

工具

,

然后利用

MATLAB

的

ActiveX

,

通过

COM

接口

执行编译器命令

,

可摆脱手动整合的麻烦

,

同时实现底层驱动代码与应用代码的整合

,

自动代码生成和一键下载

.

关

键

词

:

V

流程

;

COM

;

MATLAB

/

RTW

;

驱动代码

;

自动代码生成

中图分类号

:

TP

391

文献标识码

:

A

文

章

编

号

:

1000

-

1220

(

2018

)

04

-

0738

-

04

Automatic

Generation

and

Integration

of

Embedded

Code

with

MATLAB

/

RTW

CHEN

Pan

1

,

ZHANG

Cheng-rui

1

,

LUO

Ying

2

1

(

National

Demonstration

Center

for

Experimental

Mechanical

Engineering

Education

,

Shandong

University

,

Jinan

250061

,

China

)

2

(

School

of

Mechanical

and

Electrical

Engineering

,

Shandong

Jianzhu

University

,

Jinan

250101

,

China

)

Abstract

:

Automatic

code

generation

technology

is

the

key

technology

based

on

model

development

and

also

an

important

part

of

V-

flow

design.

The

way

to

generate

code

by

MATLAB

is

the

most

common.

To

meet

the

special

needs

of

development

,

it

is

often

neces-

sary

to

complete

the

design

of

the

build

process.

However

,

insufficient

control

of

code

generation

process

of

MATLAB

often

leads

to

problems

such

as

poor

code

generation

and

manual

integration

of

generated

code.

With

MATLAB

/

RTW

tools

,

the

MATLAB

Ac-

tiveX

,

and

compiler

commands

through

the

COM

interface

,

the

trouble

of

manual

integration

can

be

gotten

rid

of

,

while

achieving

con-

trol

of

the

underlying

driver

code

,

application

code

integration

,

automatic

code

generation

and

one-click

download.

Key

words

:

V-flow

;

COM

;

MATLAB

/

RTW

;

driver

code

;

automatic

code

generation

1

引

言

随着软

件

工

具

的

发

展

,

自

动

代

码

生

成

技

术

在

工

业

控

制

[1]

、

汽车电子

[2]

、

航天和导弹制导

[3]

等领域得到广泛的应

用

.

自动代码生成相比于手工编程

,

能够减少偶然的

bug

,

减

少重复劳动的时间

,

提高嵌入式系统的可靠性

[4]

.

在

MAT-

LAB

/

Simulink

下

,8051、

飞思

卡

尔

DSP

563

XX

、

英

飞

凌

C

166

和

ARM

系列等芯片都有对应的

toolbox

支持

,

在创建

MAT-

LAB

/

Simulink

模型后

,

通过

RTW

工具

,

可直接生成控制代

码

.

而外围器件选型或布置等设计变化可能导致用户不能直

接通过工具生成代码

.

为了满足不同项目的嵌入式控制器的

设计需求

,

需要

根

据

MATLAB

/

Simulink

和

RTW

的

工

作

原

理

,

结合实际需求设计代码生成工具

,

进而使代码的生成符合

预期

,

同时提高代码质量

.

本文从

RTW

的工作原理出发

,

以

飞思卡尔

S

12

X

系列单片机为例

,

利用

COM

技术连接

MAT-

LAB

/

Simulink

与

CodeWarrior

IDE

,

整合驱动层与应用层

,

最

后实现自动代码生成

,

并且代码无需手动修改

,

能够直接下载

到目标板上

.

2

MATLAB

/

RTW

与代码生成

RTW

(

Real-Time

Workshop

)

是基于

Simulink

的代码自动

生成环境

.

Simulink

软件生成一个包含框图执行语义的高级

表示文件

—

—

—

model.

rtw

文件

.

model.

rtw

文件是一个

ASCII

格式数据库

,

其中的内容描述了

Simulink

模型中的各个块的

包括属性名称和属性值等

.

目标语言编译器

(

TLC

)

读取

mod-

el.

rtw

文件并将其转换为内部表示

,

并根据其他模块

TLC

文

件等修改最初的

model.

rtw

文件

.

在

RTW

下能直接从

Simu-

link

的模型中产生优化的

、

可移植的和个性的代码

,

并根据目

标配置自动生成多种环境下的程序

[5]

.

RTW

环境下的代码生

成过程有如下四个部分

:

1)

RTW

读取模型文件

model.

mdl

,

生成模型的描述文件

model.

rtw

,

该文件以

ASCII

码存储

;

2)

TLC

读取

model.

rtw

,

并根据的系统

TLC

与模块

TLC

文件

,

生成指定目标的代码

,

如

ANSI

C

/

C

+

+

代码

;

3)

RTW

代码生成器根据给定的模型

,

将

makefile

模板

生成具体的

makefile

文件

(

model.

mk

),