使用 Simulink.Signal 对象指定和控制信号属性

使用 `Simulink.Signal` 对象指定和控制信号属性

使用 Simulink.Signal 对象可以为信号或离散状态分配或验证属性，如数据类型、数值类型、维度等。

使用信号对象分配或验证信号属性

您可以使用信号对象来分配或验证信号属性。同样的方法也适用于离散状态。要使用信号对象分配或验证信号属性值，请执行下列操作：

创建与要对其分配或验证属性的信号同名的 Simulink.Signal 对象。
1. 打开模型资源管理器。
2. 在“模型层次结构”窗格中，选择基础工作区或模型工作区节点，具体取决于所需的信号对象上下文。如果在模型工作区中创建信号对象，则必须将存储类参数设置为自动。
3. 选择添加 > Simulink 信号。
设置与信号源未指定的属性对应的对象的属性，或与要验证的属性对应的对象的属性。
启用显式或隐式信号解析：
- 显式解析:在信号的“信号属性”对话框中，启用信号名称必须解析为 Simulink 信号对象。这是首选方法。有关详细信息，请参阅显式和隐式符号解析。
  使用这种方法时，请将配置参数 > 诊断 > 数据有效性 > 信号解析设置为无以外的值。要仅使用显式解析（一种最佳做法），请将参数设置为仅显式。
- 隐式解析:将模型的配置参数 > 诊断 > 数据有效性 > 信号解析选项设置为显式和隐式或显式和隐式(警告)。显式解析是首选方法。
将信号对象赋给一个工作区变量。
将该信号对象与源信号相关联。
- 为信号赋予与引用该信号对象的工作区变量相同的名称。
- 您可以使用各种方法将信号对象与信号相关联。有关示例，请参阅使用信号对象来初始化信号和离散状态、使用信号对象调整初始值和使用 Struct 存储类将参数数据组织为结构体 (Embedded Coder)。

验证

信号与信号对象不匹配时的结果可能取决于几个因素。当您更新图时、运行仿真时或同时进行两者时，Simulink^® 软件可以验证信号属性。何时以及如何进行验证取决于内部规则（这些规则可能发生变化），有时还取决于配置参数设置。

并非所有信号验证都会将信号源属性与信号对象属性进行比较。例如，如果使用信号对象指定最小值和最大值信号值，则信号源必须指定与信号对象相同的值（或者从该对象继承值），但这种验证仅与源和目标之间的协议有关，与在仿真期间强制执行的最小值和最大值无关。

如果配置参数 > 诊断 > 数据有效性 > 仿真范围检查的值为无（默认值），则 Simulink 不会在仿真过程中强制执行任何最小和最大信号值，即使信号对象提供或验证了它们也是如此。要在仿真过程中强制执行最小和最大信号值，请将仿真范围检查设置为警告或错误。有关详细信息，请参阅指定信号范围和模型配置参数：数据有效性诊断。

多个信号对象

如果信号对象的存储类为 Auto 或 Reusable，则可以将给定的信号对象与多个信号相关联。如果存储类是 Auto 并且您清除信号存储重用等优化以便生成的代码为所有关联的信号分配内存，则每个信号都显示为一个包含信号和状态数据的全局结构体的唯一命名字段。如果对象的存储类不是 Auto 或 Reusable，则可以将信号对象与不超过一个信号相关联。

您可以将给定的信号与不超过一个信号对象相关联。信号可以多次引用信号对象，但每次引用必须解析为同一个信号对象。引用两个具有完全相同属性的不同信号对象会导致编译时错误。

如果模型将多个信号对象与任一信号关联，就会发生编译时错误。为防止出现该错误，请决定信号使用哪个对象，然后删除或重新配置对任何其他信号对象的所有引用，以便所有其余引用都解析为所选信号对象。有关可用于跟踪信号全部范围的方法的描述，请参阅突出显示信号的源和目标。

Signal Specification 模块：`Simulink.Signal` 的替代方法

您可以使用 Signal Specification 模块而不是 Simulink.Signal 对象来指定信号源未指定的属性。每种方法都有优点和缺点：

使用信号对象可简化模型，并允许您在不编辑模型的情况下更改信号属性值，但不直接在模块图中显示信号属性值。
使用 Signal Specification 模块可直接在模块图中显示信号属性值，但会使模型复杂化，并需要对其进行编辑才能更改信号属性值。

以下两个模型说明了向信号赋予属性的两种方式的相应优点。

在第一个示例中，名为 Sig1 的信号对象指定输入端口 In1 发出的信号的采样时间和数据类型。

A simple Simulink model with an input port, a Gain block, and an output port. The signal emitted by the input port is labeled as Sig1.

要确定 Sig1 信号的属性，可以在模型资源管理器中查看信号对象。在此模型中，采样时间为 -1，数据类型为 auto。

Model Explorer with property dialog box for Sig1 displayed in the right pane

如果使用信号对象指定信号 Sig1 的采样时间和数据类型属性，则可以在不编辑模型的情况下更改采样时间或数据类型。例如，您可以使用模型资源管理器、MATLAB^® 命令行或 MATLAB 程序更改这些属性。

第二个示例使用 Signal Specification 模块指定输入端口 In2 发出的信号的采样时间和数据类型。Signal Specification 模块直接在图中显示数据类型和信号采样时间属性，在本例中分别为 uint8 和 4。

A simple Simulink model with an input port, a Signal Specification block, a Gain block, and an output port. The signal emitted by the input port is labeled as Sig2.