关于利用Simulink模型自动生成C代码的相关研究和分析

Simulink 模型的自动代码生成？

简单来说，在我们的 “大” 项目中，需要实现很多算法，其中比如 myfilter。

现在不手写C了，而是搭建Simulink框图。对那些算法比C语法熟悉的人来说，这是个福音。

算法实现方便，测试方便

Simulink 模型的测试验证非常重要，然而这里不讨论。

总之，算法没问题之后，通过自定代码生成工具Coder“翻译”成C代码，跟手写的一样.c.h，还可以控制函数原型、数据定义、文件结构、甚至注释......

把自动生成的源文件集成到原来的项目文件中。

由各种编译器，把它们编译成不同的可执行文件，最后运行在不同的环境。

比如这里就是通过 VS 编译成 exe，很简单吧。

所以

对于代码生成的任务来说

重点在如何生成自己想要的C代码

但经常会有人问，Coder支持哪些板子？

看下面这张嵌入式软件的伪代码的简单示意图。

Simulink 算法模型通过 Coder 生成的是蓝色部分，标准C；跟硬件打交道的底层驱动黑色部分，是手写代码。

既然叫Coder，所以本质上，它的本职工作就是Simulink模型到C代码这个步骤，就结束了。至于C要通过什么编译器跑到什么硬件上，跟Coder没多大关系。

那么

为什么会有人问这个问题呢？

Build Process

Coder除了把模型翻译成代码的本职工作以外，还额外张罗了一些Build的任务，把C代码变成可执行文件。

为什么说张罗，而不说完成呢，因为Coder本身并没有编译的功能，它会后台调用你安装了的编译器来实现 ，看下图。

比如默认下，Coder会调用VC，使用它内置的相应的main文件模板，然后编译。这就是为什么每次生成代码，在当前目录下就会 “莫名其妙” 的生成一个exe程序。如果你不喜欢，那也可以 “Generate code only”。

如果是上面没列的编译器，自己也可以把它集成进来，比如构造个Template makefile，描述怎么编译链接变成可执行文件。

好像还是没解释所谓硬件支持的问题？

I/O Drive blocks

刚才说的是后台可以调用编译器，构造main文件，生成了可执行文件，下载到硬件。

在很久很久以前，代码生成工具为一些板卡提供了I/O驱动模块库，TIC2000/5000/6000，等等。

然后可以做什么？

看下面这张图，两端的In/Out就换成图中的硬件驱动模块。举例的板卡的驱动库我没装，暂时拿Arduino的库示意一下，提供了很多下图中红框类似的模块。

那么，中间用Simulink/Stateflow搭好算法，两头的输入输出端口连接上这些硬件驱动模块，后台又做好了编译工具链的支持，就可以实现传说中的支持某款硬件：一键下载到硬件上运行了。

如果使用这种方式来开发产品，这样看上去感觉真的很美好~

但是，目测，要做的额外的工作也非常多，所有的要用到的驱动都需要包裹成Simulink Block的形式，要自动生成所需要的main文件，等等，这也是不小的工作量。

做产品开发，使用哪种 “集成” 方式，仁者见仁。

现在就Coder工具来说，这部分 “对硬件的支持” 从Coder里剥离了，变成了免费的Hardware Support Package下载。用来做做算法的原型测试也不错。

另一个经常会问的问题：

代码生成工具的效率怎么样？

虽然Coder习惯叫代码生成工具，但它实际上是个代码翻译工具，把Simulink模型“翻译”成C代码。

其实就跟金山词霸，谷歌翻译一样，基于你写的中文翻译成英文。

“今日天朗气清，看似极好的日子，私心想若能约上三五好友，结伴出游，陶冶性情，便是再好不过了。”

再厉害的谷歌翻译，也翻译不出这句人话：“今天不想上班。”

所以对于Coder来说，也是一样，它的目标是C代码如实的反映出你搭建的Simulink模型结构所表达的信息。在考虑生成的C代码效率如何时，也不能忽略Simulink模型搭建的效率如何？

Simulink Coder生成的C代码主要用于加速桌面仿真、快速原型、以及HIL测试(被控对象模型也要生成C代码)。Embedded Coder提供了更多的自定义的途径，生成高效率的嵌入式C代码。

但其实，对于我们用户来说，这些Coder都是 “看不见” 的，没有所谓打开Embedded Coder工具箱的说法。

我们只需要关心选择哪一个系统目标文件(System tareget file)。罢了，下图。“无责任瞎猜一句”，为什么这些后缀名是.tlc呢？因为Coder里面干翻译这个活的叫TargetLanguageCompiler。

红框外的.tlc只是针对各自不同的目标稍作了些修改，完成一些额外的事。比如ert_shrlib.tlc，多做了一个工作，把生成的.c.h变成.dll。

这一个小节说人话就是：选择ert.tlc。

如果对于一些小算法你有什么高效率的实现，也可以添加进来。比如说查表，比说说针对某个特殊器件的四则运算，到时候Coder就会替换你的实现方式。

当然，一些通用的提高代码效率的方法，还是可以试试。让 Coder 基于它的 “经验”，给你一些通用的建议：

所以，对于代码生成的任务来说，除了选择ert.tlc，点个按钮之外，再考虑下数据管理、代码结构、文件结构......