在 Simulink 和目标硬件之间设置外部模式连接

R2026a

对于外部模式仿真，您可以使用 target 命名空间在 Simulink^® 和您的目标硬件之间提供连接。

下图概述外部模式仿真的组成部分。

target 命名空间提供用于组件实现的类。下表列出了主要的类。

组件	类	目的
目标硬件	`target.Board`	向 MATLAB^® 提供目标硬件的描述。
部署工具	`target.SystemCommandExecutionTool`	这些类可用于：从开发计算机捕获运行目标应用程序的系统命令。描述目标应用程序的执行服务实现。为管理目标应用程序执行的工具提供 MATLAB 服务接口。要提供监控和调节、部署、连接和启动功能，“在自定义硬件上运行”App 需要使用 `target.ExecutionTool`。
	`target.ExecutionService`
	`target.ExecutionTool`
连接	`target.ExternalMode`	为 Simulink 和目标硬件之间的数据传输提供通信协议。
	`target.CommunicationInterface`	为目标硬件提供通信通道和 rtiostream API (Embedded Coder) 实现的详细信息。
	`target.TargetConnection`	提供有关将开发计算机连接到目标硬件的详细信息。

为 XCP 外部模式仿真自定义连接

对于使用 ERT (ert.tlc) 和 GRT (grt.tlc) 系统目标文件生成的代码，您可以运行使用 XCP 通信协议的外部模式仿真：

在您的开发计算机上运行。
通过使用支持包在其他目标硬件上运行。

如果自定义目标硬件的系统目标文件派生自 ERT 或 GRT 系统目标文件，请使用来自 target 命名空间的类来自定义连接。例如 target.ExternalMode 和 target.CommunicationInterface。

此示例说明如何为基于 XCP 的外部模式仿真自定义连接。要在 Simulink 和目标硬件之间设置连接，请执行以下操作：

创建板描述

创建一个 target.Board 对象，为 MATLAB 提供目标硬件的描述。要支持代码生成，请将该对象与处理器相关联。

processor = target.get('Processor', 'Intel-x86-64 (Windows64)');
board = target.create('Board', ...
                'Name', 'Example Intel Board', ...
                'Processors', processor);

使用以下类之一：

target.ExecutionTool - 提供 getApplicationStatus 方法，这是“在自定义硬件上运行”App 在提供监控和调节、部署、连接和启动功能时所必需的。
target.SystemCommandExecutionTool - getApplicationStatus 方法不适用于此类。不完全支持“在自定义硬件上运行”App 的监控和调节、部署、连接和启动功能。

在步骤 3 和步骤 4 中，假设可以使用工具将目标应用程序下载到目标硬件上。

使用 target.ExecutionTool

在名为 MyImplementationClass 的类中实现 MATLAB 服务接口。有关伪代码实现的示例，请参阅执行工具模板。

classdef MyImplementationClass < target.ExecutionTool
    properties (Access=private)
    …
    end

    methods
    …
    end

    methods (Access=private)          
    …
    end
end

创建一个 target.ExecutionService 对象，其中包含有关执行目标应用程序的详细信息。该对象描述在目标硬件上运行目标应用程序所需的工具。

matlabExecution = ...
                  target.create('ExecutionService', ...
                                'Name', 'My Application Launcher');
matlabExecution.APIImplementation = ...
                  target.create('APIImplementation', ...
                                'Name', 'MyServiceImplementation');
matlabExecution.APIImplementation.BuildDependencies = ...
                  target.create('MATLABDependencies');
matlabExecution.APIImplementation.BuildDependencies.Classes = ...
                                {'MyImplementationClass'};
matlabExecution.APIImplementation.API = ...
                  target.get('API', 'ExecutionTool');

将 target.ExecutionService 对象与 target.Board 对象相关联。

board.Tools.ExecutionTools = matlabExecution;

使用 target.SystemCommandExecutionTool

创建一个 target.SystemCommandExecutionTool 对象，该对象从您的开发计算机捕获运行目标应用程序的系统命令。

executionTool = target.create('SystemCommandExecutionTool', ...
                'Name', 'My Execution Tool');            
executionTool.StartCommand.String = 'customDownloadTool';
executionTool.StartCommand.Arguments = {'$(EXE)'};

将 target.SystemCommandExecutionTool 对象与 target.Board 对象相关联。

board.Tools.ExecutionTools = executionTool;

为目标硬件创建通信接口

创建一个 target.CommunicationInterface 对象，该对象为目标硬件提供通信通道和 rtiostream API (Embedded Coder) 实现的详细信息。

对于 rtiostream API，使用 BuildDependencies 对象来指定用目标应用程序编译的源文件。此示例使用附带的 TCP/IP rtiostream 实现源文件，该文件使您能够在开发计算机上运行外部模式仿真。对于您的目标硬件，提供您自己的 rtiostream 实现。

buildDependencies = target.create('BuildDependencies', ...
                'SourceFiles', ...
                {fullfile('$(MATLAB_ROOT)', ...
                              'toolbox', 'coder', ...
                              'rtiostream', ...
                              'src', ...
                              'rtiostreamtcpip', ...
                              'rtiostream_tcpip.c')});

apiImplementation = target.create('APIImplementation', ...
                'Name', 'TCP x86 RTIOStream Implementation', ...
                'API', target.get('API', 'rtiostream'), ...
                'BuildDependencies', buildDependencies);

tcpComms = target.create('CommunicationInterface', ...
                'Name', 'Windows TCP Interface', ...
                'Channel', 'TCPChannel', ...
                'APIImplementations', apiImplementation);

为了指定 TCP 通道，此示例使用名称-值参量 'Channel', 'TCPChannel'。您可以使用名称-值参量 'Channel', 'RS232Channel' 指定串行通信通道。

将 target.CommunicationInterface 对象与 target.Board 对象相关联。

board.CommunicationInterfaces = tcpComms;

指定通信协议栈

创建一个对象，该对象为 Simulink 和目标硬件之间的数据传输提供通信协议。

使用 target.XCPPlatformAbstraction 类来利用 XCP 平台抽象层的自定义实现。该层提供静态内存分配器和其他平台抽象功能。

xcpPlatformAbstraction = target.create('XCPPlatformAbstraction', ...
                'Name', 'XCP Platform Abstraction');

xcpPlatformAbstraction.BuildDependencies.Defines = {'XCP_CUSTOM_PLATFORM'};
customPlatformAbstractionPath = 'pathToImplementationFolder';
xcpPlatformAbstraction.BuildDependencies.SourceFiles = ...
                {fullfile(customPlatformAbstractionPath, 'myXCPPlatform.c')};
xcpPlatformAbstraction.BuildDependencies.IncludePaths = ...
                {customPlatformAbstractionPath};

使用 target.XCPTCPIPTransport 类实现 XCP 传输层，该传输层根据 ASAM 设定通过通信媒体传输和接收报文。在此示例中，传输协议是 TCP/IP。对于串行传输，将 target.XCPTCPIPTransport 替换为 target.XCPSerialTransport。
```
xcpTransport = target.create('XCPTCPIPTransport', ...
                'Name', 'XCP Transport');
```

创建一个 target.XCP 对象，该对象表示目标硬件的 XCP 协议栈。

xcpConfiguration = target.create('XCP', ...
                'Name', 'XCP Configuration', ...
                'XCPTransport', xcpTransport, ...
                'XCPPlatformAbstraction', xcpPlatformAbstraction);

创建一个对象，该对象表示 XCP 协议栈中可用的 XCP 外部模式连接选项。

extModeConnectivity = ... 
             target.create('XCPExternalModeConnectivity', ...                
             'Name', 'External Mode Connectivity', ...
             'XCP', xcpConfiguration);

注意

如果您要更好地控制 XCP 栈对目标硬件资源的使用，可以指定 XCP 参数 MaxCTOSize、MaxDTOSize 和 MaxODTEntrySizeDAQ 的值。例如：

extModeConnectivity.XCP.XCPTransport.MaxCTOSize = 16
extModeConnectivity.XCP.XCPTransport.MaxDTOSize = 256
extModeConnectivity.XCP.XCPTransport.MaxODTEntrySizeDAQ = 128

创建一个外部模式协议栈对象。

externalMode = target.create('ExternalMode', ...
                'Name', 'External Mode', ...
                'Connectivities', extModeConnectivity);

注意

您可以在对 target.create 的单一调用中创建该对象。

externalMode = target.create('ExternalMode', ...
        'Name', 'External Mode', ...
        'XCPTransportLayer', 'TCP', ...
        'Defines', {'XCP_CUSTOM_PLATFORM'}, ...
        'SourceFiles', {fullfile('pathToImplementationFolder', 'myXCPPlatform.c')}, ...
        'IncludePaths', {'pathToImplementationFolder'});

将该对象添加到目标硬件支持的通信协议列表中。
```
board.CommunicationProtocolStacks = externalMode;
```

在 Simulink 和目标硬件之间创建连接

创建一个对象，该对象指定 Simulink 和您的目标硬件之间的连接。

connection = target.create('TargetConnection', ...
                      'Name', 'Host Process Connection', ...
                      'Target', board, ...
                      'CommunicationType', 'TCPChannel', ...
                      'IPAddress', 'localhost', ... 
                      'Port', '17725')

将板和连接对象添加到一个内部数据库，并使这些对象跨 MATLAB 会话保持不变。
target.add(board, 'UserInstall', true); target.add(connection, 'UserInstall', true);
在 Simulink 编辑器的硬件选项卡上，从板列表中选择 Example Intel Board。

您也可以使用配置参数 HardwareBoard。在命令行窗口中，输入：
set_param(gcs,'HardwareBoard','Example Intel Board')

选择 Simulink 和目标硬件之间的连接

从连接列表中，选择与 TCP/IP 地址 localhost 和端口号 17725 对应的连接。

您也可以使用模型参数 HardwareConnection。在命令行窗口中，输入：

set_param(gcs,'HardwareConnection','TargetConnection-Host Process Connection')

对于在其他位置定义的连接，下表显示可以为 HardwareConnection 指定的参量值。

定义位置	指定
MEX 文件参量字段	`TargetConnection-External Mode Connection`
AUTOSAR 代码生成选项窗格	`TargetConnection-Adaptive AUTOSAR Connection`
Linux 运行时管理器的目标配置部分的名称字段中	`TargetConnection-Linux Runtime Manager Connection for targetName`，其中 `targetName` 是名称字段值

自定义 TCP/IP 或串行外部模式仿真的连接

对于 TCP/IP 或串行外部模式仿真，您可以通过以下工作流自定义连接：

实现传输和通信协议。
使用 target 命名空间指定目标应用程序的执行工具。

要设置 Simulink 和目标硬件之间的连接，请使用为 XCP 外部模式仿真自定义连接中所述的工作流，但存在以下差异：

在执行步骤 1 之后，使用选择客户端和服务器的通信协议和为 TCP/IP 或串行外部模式通信创建传输层中的信息，实现 TCP/IP 或串行协议的外部模式通信的客户端和服务器端。
不执行步骤 5、6 和 7。
在步骤 8 中，您只能添加板对象。
在步骤 10 中，要指定 Simulink 和目标硬件之间的连接，请在“配置参数”对话框中执行以下操作：
- 从传输层列表中，选择 tcpip 或串行。
- 在 MEX 文件参量字段中，输入 'localhost' 1 0。

执行工具模板

本部分提供 target.ExecutionTool 服务接口的伪代码示例。该工具启动并跟踪目标硬件上的应用程序。

classdef MyExecutionTool < target.ExecutionTool

  methods        
    function errFlag = startApplication(this)
      % Call "customDownloadTool" to download the application.
      [status, result] = ...
       system(sprintf('customDownloadTool %s', this.Application));
      if status == 0
        errFlag = false;                
      else
        disp(result);
        errFlag = true;
      end
    end

    function errFlag = stopApplication(~)
      % Add code here to stop the application, if possible.
      errFlag = false;
    end

    function [status, errFlag] = getApplicationStatus(~)
      % Add code here to return the application status, if known.
      status = target.ApplicationStatus.Unknown;
      errFlag = false;
    end
  end
end

另请参阅

target namespace

主题

外部网站

https://www.asam.net/standards/detail/mcd-1-xcp/wiki/