Matlab／RTW實(shí)時(shí)仿真與嵌入式系統(tǒng)開發(fā)

引 言
    在日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)中，系統(tǒng)的開發(fā)周期顯得尤為重要，但開發(fā)時(shí)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(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)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(yàn)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(jiǎn)單的模型為例，用2個(gè)開關(guān)同時(shí)控制一個(gè)報(bào)警燈模型。當(dāng)開關(guān)1、2同時(shí)閉合時(shí)，報(bào)警燈亮，邏輯真值表如表1所列。在Simulink中構(gòu)建對(duì)應(yīng)模型，只有當(dāng)開關(guān)1、2同時(shí)閉合時(shí)，報(bào)警燈才亮，故選擇如下模型實(shí)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(xiàng)卡調(diào)整參數(shù)。具體修改項(xiàng)及其對(duì)應(yīng)值如表2所列。

    至此生成模型代碼的前期準(zhǔn)備已經(jīng)完成，保存模型，取名Matlab_Test。下一步就是點(diǎn)擊Real_Time Work-shop選項(xiàng)中的Build按鈕，Matlab將自動(dòng)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(biāo)。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(fù)制到Keil＼C51＼INC文件夾下，用以實(shí)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(zhǔn)備已經(jīng)完成。下面開始Keil與Proteus聯(lián)機(jī)調(diào)試：選擇目標(biāo)1的屬性，彈出對(duì)話框，在調(diào)試選項(xiàng)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(gè)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(xiàng)。然后，雙擊80C51器件，彈出器件編輯對(duì)話框，在Program File選項(xiàng)中選擇Keil生成的HEX文件(本例中該文件名為Keil_Test．HEX)，進(jìn)行仿真。

5 結(jié) 論
    實(shí)驗(yàn)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(shè)計(jì)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(shí)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(shí)時(shí)仿真的實(shí)現(xiàn)提供了參考，具有實(shí)際指導(dǎo)意義。