嵌入式代码自动生成_周玲_mathworks

Matlab技术在嵌入式系统开发中的应用指南一、引言随着科技的不断发展，嵌入式系统（Embedded System）在各个领域的应用越来越广泛。

而在嵌入式系统的开发过程中，Matlab技术的应用不可忽视。

Matlab作为一款强大的数学分析和计算软件，其在嵌入式系统开发中具有广泛应用的潜力。

本文将探讨Matlab技术在嵌入式系统开发中的应用指南，旨在帮助开发者更好地利用Matlab技术提高开发效率和系统性能。

二、Matlab在嵌入式系统开发中的基础应用1. 数据分析与处理在嵌入式系统开发过程中，数据的分析与处理是一项重要的任务。

Matlab提供了丰富的数学分析函数和工具箱，可以方便地对采集到的嵌入式系统产生的数据进行处理。

例如，可以利用Matlab提供的信号处理工具箱对嵌入式系统采集到的传感器数据进行滤波处理，以消除噪声的干扰。

此外，利用Matlab的统计分析工具箱，还可以进行数据的统计分析和建模，从而为嵌入式系统的优化提供依据。

2. 控制算法设计与仿真在嵌入式系统开发的过程中，设计合适的控制算法是至关重要的。

Matlab提供了丰富的工具和函数，可以用于控制系统的建模、设计和仿真。

例如，可以利用Matlab的控制系统工具箱进行PID控制器的设计与调试，以实现嵌入式控制系统的精确控制。

此外，Matlab还提供了Simulink工具，可以方便地进行嵌入式系统的图形化建模和仿真，从而加快系统的开发与测试速度。

三、Matlab在嵌入式系统开发中的高级应用1. 代码自动生成与优化在嵌入式系统开发中，需要将Matlab代码转换为可在目标嵌入式平台上运行的代码。

Matlab提供了Embedded Coder工具箱，可以实现自动化的代码生成。

利用Embedded Coder，开发者可以将Matlab的模型和算法直接生成C或C++代码，从而大大简化了系统的开发流程。

此外，Embedded Coder还提供了优化选项，可以对生成的代码进行优化，提高系统的运行效率和响应速度。

基于RTOS的嵌入式系统软件设计------太阳能逆变器软件开发周玲1,2(1.江南大学信息工程学院，江苏无锡214100；2.无锡商业职业技术学院，江苏无锡214153)摘要：太阳能逆变器等电力电子变化器是典型的嵌入式系统。

本文针对此类嵌入式系统软件的特点，提出采用RTOS进行软件开发。

在软件开发流程的基础上，分析了系统需求，并在TI BIOS实时操作系统上进行系统建构设计。

在一台采用DSP28335控制芯片的100kW太阳能逆变器样机上的试验结果表明：该软件设计方法具有开发周期短，移植性强，可靠性高等优点。

关键词：实时操作系统；太阳能逆变器；状态图Embedded system software design based on RTOS Abstract: PV inverter is one of the typical embedded systems. According to its characteristics, this paper designs its software on real time operation system. After analyze requirements, architecture design is done on TI BIOS. The scheme is realized in a 100kW PV inverter based on a TMS320F28335 DSP. The result demonstrated that this scheme has short development period, easy implanted characteristic, and high reliability.Key words:RTOS; PV inverter; state-chart引言嵌入式系统是执行专用功能并被内部计算机控制的设备或系统，操作系统以及应用软件集成于计算机硬件系统之中，即系统的应用软件和系统的硬件一体化，嵌入式系统具有软件代码少，高度自动化，响应速度快等特点，特别是适合于要求实时和多任务处理的情况[1]。

Matlab技术嵌入式系统开发指南一、引言嵌入式系统的快速发展使得我们生活中的各个领域都得益于其应用。

而Matlab作为一个强大的数学工具和编程语言，为嵌入式系统的开发提供了许多有力的支持。

本文将探讨如何利用Matlab进行嵌入式系统的开发，以及一些相关的技术和工具。

二、Matlab的嵌入式系统应用领域Matlab在嵌入式系统的开发中可以应用于多个领域，如图像处理、信号处理、控制系统等。

其中，图像处理是一个广泛应用Matlab的领域之一。

通过Matlab，我们可以进行各种图像处理操作，包括图像增强、图像分割、图像识别等。

在信号处理方面，Matlab提供了丰富的信号处理函数和工具箱，可以用于噪声滤波、频谱分析、时频分析等。

三、Matlab的嵌入式系统开发工具Matlab提供了一系列的工具和函数，方便我们进行嵌入式系统的开发。

首先是Matlab Coder工具箱，它可以将Matlab代码转换为C或C++代码，从而可以嵌入到嵌入式系统中运行。

其次是Real-Time Workshop工具箱，它可以生成嵌入式系统所需的实时代码。

此外，Matlab还提供了Simulink工具箱，用于建模和仿真系统，以及Embedded Coder工具箱，用于生成嵌入式系统所需的代码。

四、Matlab在嵌入式系统开发中的应用案例1. 汽车安全系统Matlab可以应用于汽车安全系统的开发中。

基于Matlab和Simulink，我们可以建立车辆动力学模型，进行车辆动态特性分析，从而优化汽车安全系统的设计。

此外，Matlab还可以进行图像识别和目标检测，用于行人和车辆的识别。

2. 无人机控制系统Matlab在无人机控制系统的开发中也有广泛应用。

利用Matlab和Simulink，我们可以建立无人机的动力学模型，并进行自动驾驶算法的开发和优化。

同时，Matlab的图像处理功能还可以用于无人机的视觉导航和目标追踪。

3. 医疗设备Matlab在医疗设备的开发中也发挥着重要作用。

Matlab在嵌入式系统开发中的实践指南嵌入式系统是一种内置在其他设备或系统中的计算机系统，它对特定任务或功能进行优化。

在嵌入式系统的设计和开发过程中，Matlab是一个非常有用的工具。

Matlab提供了强大的数学计算、数据分析和图形绘制功能，无论是算法开发、模型设计还是系统测试，都可以得到极大的帮助和支持。

本文将介绍Matlab在嵌入式系统开发中的实践指南，包括算法设计、硬件配置、模型集成和代码生成等方面。

1. 算法设计算法设计是嵌入式系统开发的关键环节之一。

Matlab提供了丰富的工具箱和函数库，可以用于快速开发和验证各种算法模型。

例如，Signal Processing Toolbox可以用于信号处理和滤波算法的设计，Computer Vision Toolbox可以用于图像处理和计算机视觉算法的开发。

在算法设计过程中，可以使用Matlab编写和调试代码，利用Matlab的交互式界面进行实时数据可视化和结果分析。

2. 硬件配置在嵌入式系统开发中，硬件配置和接口的选择是至关重要的。

Matlab提供了与各种硬件平台和设备的接口支持，包括模拟输入输出、数字输入输出、串行通信、以太网通信等。

通过Matlab的硬件支持包，可以轻松连接和控制各种外部设备，如传感器、执行器和通信模块，实现系统级的数据采集、处理和控制。

3. 模型集成在嵌入式系统开发中，模型集成是一个复杂而关键的任务。

Matlab提供了Simulink工具，用于模型驱动的设计和开发。

在Simulink中，可以以图形化的方式建立嵌入式系统的模型，包括算法模型、状态机模型、控制模型等。

通过Simulink 的模块化设计和自动生成代码功能，可以快速将各个子系统和模块集成到一起，构建完整的嵌入式系统。

4. 代码生成在嵌入式系统开发的最后阶段，需要将模型转化为可执行的代码，并部署到目标硬件平台上。

Matlab提供了Embedded Coder工具，可以自动生成高效、可靠的C语言代码。

第5章嵌入式代码的快速生成利用RTW-EC(Real-Time Workshop Embedded Coder)等工具为用户算法自动生成嵌入式代码，是一种高效、实用的方法，目前国内外各大公司在进行新产品开发时已广泛采用。

其核心思想是让工程师把主要精力集中于算法的研究上，把枯燥、困难的代码编写工作留给计算机去自动完成，这样可以大大缩短产品的开发周期，降低市场风险。

本章主要以TI DSP 为例讲述嵌入式代码的快速生成方法。

它的工作流程如图5.1.1所示：图5.1.1 TI DSP代码快速生成的工作流程本章主要内容包括：●CCS介绍●利用RTWEC生成DSP的目标代码●MATLAB与CCS的交互式开发●应用实例5.1 CCS介绍CCS（Code Composer Studio）代码调试器是一种针对TI产品的交互式集成开发环境IDE。

它提供了环境配置、源文件编辑、程序调试、跟踪和分析等工具。

CCS的功能十分强大，它集成了代码的编辑、编译、链接和调试等诸多功能，而且支持C/C++和汇编的混合编程。

CCS的应用程序主要完成系统的软件开发与调试，能将汇编语言和C语言程序编译链接生成COFF（公共目标文件）格式的可执行文件，并将程序下载到目标DSP上运行。

进行CCS开发的代码生成流程图如图5.1.2所示，源代码文件通过编译自动打开反汇编窗口（参看5.1.1节）。

链接器根据目标系统的存储空间信息能够将COFF目标文件链接成可执行文件(.out)，目标系统的存储空间信息是在链接器命令文件(.cmd)中配置的（参看5.1.2节）。

由于3.3版本的CCS断点中隐含探针的功能，因此工具栏上不再有探针的图标。

为了解开一部分读者对CCS3.3探针的疑惑，将在5.1.3节着重介绍探针的设置。

图5.1.2 代码生成流程图5.1.1 反汇编窗口可通过选择View →Disassembly，或点击调试工具栏的View Disassembly图标来打开反汇编窗口。

科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·82·2022年第03期文章编号：2095－6835（2022）03－0082－03嵌入式接口通讯软件代码自动生成技术赵昶宇1，胡平2（1.天津津航计算技术研究所，天津300308；2.海军工程大学舰船与海洋学院，湖北武汉430033）摘要：为了提高嵌入式接口通讯软件代码的开发效率和可靠性，提出了一种嵌入式接口通讯软件代码自动生成方法。

该方法基于接口控制文档生成不同总线类型和不同数据帧格式的报文配置文件，通过设计驱动模型，建立接口通讯软件知识库和类型库，根据代码自动生成原理自动构造并输出目标代码。

该方法已在某航空监控设备中得到应用和验证，不仅降低了开发成本，而且提高了代码的通用性和重用率。

关键词：嵌入式软件；自动生成代码；接口通讯软件；接口控制文档中图分类号：TP311文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2022.03.025随着计算机技术的飞速发展，如今的嵌入式系统的复杂程度也变得越来越高，嵌入式系统的内部接口和外部接口类型和种类也越来越丰富，对嵌入式系统的软件设计和编码人员也提出了较高的挑战。

目前嵌入式系统常见的接口类型有以太网接口、RS422A接口、RS485接口、CAN总线接口、1553B接口、模拟量信号和离散量信号等。

接口通讯代码程序的开发已经成为嵌入式系统软件开发中的重要方面，它所占的开发比例也越来越大。

一般来讲，嵌入式系统软件中接口通讯代码是根据具体的接口通讯协议设计编制的，也就是说接口通信代码和通讯协议之间的耦合度非常高。

通讯协议有细微改动，都有可能需要修改接口通讯软件代码。

软件设计和编码人员需要花费相当大的精力用于维护该部分代码，这样做不仅导致嵌入式接口通讯代码的开发效率低下，也使得接口通讯代码的可靠性和可维护性大大降低。

在嵌入式系统接口通讯软件中，通常使用接口控制文档（Interface Control Documents，以下简称“ICD”）来描述和维护各个接口之间的关系，ICD的最大优点是通用性强，并且独立于开发平台和任务[1]。

从MATLAB到嵌入式C代码的实现
Houman Zarrinkoub
【期刊名称】《电子设计应用》
【年(卷),期】2008(000)010
【摘要】从设想到硬件实现的鸿沟令从事嵌入式开发的工程师们深感头疼，把MATLAB指令自动翻译成C代码将令他们感到鼓舞，本刊将于十、十一月连载两篇系列技术文章介绍如何实施这个技术，本月文章是第一部分，主要介绍如何从MATLAB命令行直接生成有效的嵌入式C代码。

第二部分文章将讨论如何将嵌入式MATLAB代码整合到Simulink模块中，使其成为基于模型设计流程中的一部分。

【总页数】4页(P84-86,89)
【作者】Houman Zarrinkoub
【作者单位】The MathWorks公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.MATLAB程序转C代码的方法研究 [J], 周世钦;王波涛
2.MATLAB／Simulink的直流电机调速系统C代码生成 [J], 周丹;曾宇航
3.基于模型的嵌入式C代码的实现与验证 [J], 徐超坤;朱婷;李威宣
4.基于MATLAB/Simulink异步电机矢量控制系统C代码生成 [J], 曾宇航;郭鸿武
5.Matlab Coder生成C代码的研究与应用 [J], 廖灿灿;张树群;雷兆宜
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