Matlab/RTW實時仿真與嵌入式系統(tǒng)開發(fā)

　　引 言

　　在日益激烈的競爭中，系統(tǒng)的開發(fā)周期顯得尤為重要，但開發(fā)時間與系統(tǒng)安全性、可靠性又有一定沖突，如果仍然使用傳統(tǒng)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(xiàn)實時仿真與嵌入式系統(tǒng)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(diào)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。基本流程如圖1所示。

　　1 構(gòu)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(gòu)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(xiàn)上述功能。模型連接如圖2所示。

　　模型連接好之后，打開參數(shù)配置選項卡調(diào)整參數(shù)。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(jīng)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(nèi)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(jīng)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(xiàn)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(nèi)容如圖4所示。

　　至此，Keil與Proteus間的連接前期準備已經(jīng)完成。下面開始Keil與Proteus聯(lián)機調(diào)試：選擇目標1的屬性，彈出對話框，在調(diào)試選項卡中選擇使用Proteus VSM Mo-nitor-51，具體調(diào)節(jié)參數(shù)如圖5所示。Keil與Proteus的連接已經(jīng)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(jié) 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(jié)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(tǒng)的開發(fā)與實時仿真的實現(xiàn)提供了參考，具有實際指導意義。