Возможности генератора кода

Внутренние функции в сгенерированном коде

Генератор кода Engee поддерживает виртуальные и атомарные подсистемы для генерации кода. Виртуальные подсистемы служат только для визуальной иерархии в модели, в то время как атомарные подсистемы представляют собой единый блок выполнения (или функцию в сгенерированном коде). Настройка в свойствах подсистемы Treat as atomic unit позволяет сделать подсистему виртуальной или атомарной.

Все вычисления внутри виртуальных подсистем встраиваются (инлайнятся) непосредственно в код объемлющей подсистемы или модели. Это может улучшить производительность сгенерированного кода, но ухудшить читаемость и трассируемость к модели.

Все вычисления внутри атомарных подсистем генерируются в отдельную функцию с именем подсистемы. Вызов этой функции затем осуществляется автоматически в коде объемлющей подсистемы или модели. Это может улучшить читаемость и трассируемость сгенерированного кода к модели, но ухудшить производительность.

Для примера, превратите RollMode из модели autopilot_roll.engee (см. Пример генерации кода) в атомарную подсистему:

RollMode атомарная подсистема

Сохраните модель и снова сгенерируйте код. В сгенерированном коде теперь появилась функция с именем RollMode (соответствующая имени подсистемы в модели). Эта функция вызывается внутри функции autopilot_roll_step, которая представляет код объемлющей модели. Функция RollMode объявлена как static и, таким образом, является внутренней функцией этой модели.

Параметры в сгенерированном коде

В блоках модели могут использоваться параметры — как в виде обычных чисел (например, 0.2), в виде выражений (например, 0.2+0.7), так и в виде имен переменных из рабочего пространства Engee (например, Kp).

В сгенерированном коде параметры встраиваются (инлайнятся) с теми значениями, которые им заданы в модели.

Простые численные значения окажутся в сгенерированном коде "как есть" и никаких дополнительных действий не потребуется.

Простые арифметические операции могут быть упрощены и в сгенерированном коде окажется результирующее значение операции.

Значения в виде имен переменных окажутся в сгенерированном коде «как есть», но пользователь должен подключить к сборке во внешней среде разработки свой заголовочный файл с глобальными объявлениями и определениями этих переменных.

Интерфейсы сгенерированного кода и интеграция во внешнюю среду разработки

Интерфейсы сгенерированного кода

Внешние интерфейсы сгенерированного кода можно увидеть в сгенерированном файле modelname.h. Внешние интерфейсы включают в себя функции и структуры для работы со сгенерированным кодом:

функция modelname_init является функцией инициализации модели — должна вызываться однократно;
функция modelname_step является точкой входа в модель и содержит алгоритм модели — должна вызываться периодически в соответствии с шагом расчета модели;
структура modelname_U содержит внешние входные порты модели;
структура modelname_Y содержит внешние выходные порты модели;
структура modelname_S содержит внутренние состояния модели.

Чтобы использовать эти функции и структуры во внешнем коде (написанном вручную), нужно выполнить следующие действия:

Подключить сгенерированный заголовочный файл:

#include "modelname.h"

Организовать однократный вызов сгенерированной функции init в своем main:

modelname_init();

Организовать периодический вызов сгенерированной функции step в своем main с нужным шагом:

modelname_step();

Организовать передачу входных и выходных данных в и из функции step:

/* Устанавливаем значения входов */
modelname_U.input1 = 42;
/* Вызываем функцию step */
modelname_step();
/* Можно использовать modelname_Y.output1 */

Поддерживаемые типы данных

Типы данных в сгенерированном коде соответствуют типам данных в модели Engee.

Если пользователь не задал тип данных в модели, то используется тип данных с плавающей точкой двойной точности, соответствующий типу double в Си. Для логических операций или вычислений, формирующих булевые результаты (true (1) или false (0)), используется тип данных boolean, соответствующий восьмибитному беззнаковому типу данных в Си.

Векторизация

Генератор кода поддерживает векторные типы данных в моделях, включая вектора и матрицы. Для векторных операций в коде генерируются стандартные циклы for без вызовов специфических BLAS или LAPACK функций.

Комплексные числа

Генератор кода поддерживает комплексные типы данных в моделях. Для комплексных типов используются типы из стандартного заголовочного файла <complex.h>.

Многочастотные модели

Модели Engee могут быть многочастотными, то есть содержать несколько отличающихся частот дискретизации. Применяя блоки Rate Transition, а также задавая параметр Sample Time блоков и подсистем, пользователь может управлять тем, с каким шагом расчета работают блоки или группы блоков.

Генератор кода Engee поддерживает генерацию кода для многочастотных моделей. Для этого блоки группируются по частотам, и пользователь может управлять тем, в каком виде эти разные частоты представлены в сгенерированном коде.

Настройка "Генерация многочастотного кода" позволяет управлять режимом работы сгенерированного кода для многочастотной модели. "Однозадачный" код позволяет сгенерировать одну функцию step для модели. "Многозадачный" код позволяет сгенерировать несколько функций step для модели, каждая из которых соответствует определенной частоте дискретизации в модели.

Настройка генерации многочастотного кода

Однозадачный код содержит условия (в виде if) внутри сгенерированной функции step, которые оборачивают вызовы более медленных частот в модели. Функция step содержит блоки, работающие на базовой частоте модели (самой быстрой частоте). Из пользовательской обвязки достаточно обеспечить вызов функции step, при этом планирование вызовов более медленных частот и обмен информацией между частотами осуществляется автоматически в самом сгенерированном коде.

Многозадачный код содержит несколько функций step_N в сгенерированном коде, каждая из которых соответствует своей частоте в модели. Функция step_0 соответствует самой быстрой частоте в модели (базовой частоте), функция step_1 второй более медленной частоте и так далее. Из пользовательской обвязки требуется обеспечить вызов функций step_N с нужными шагами расчета. Взаимодействия по данным между различными частотами обеспечиваются автоматически в самом сгенерированном коде.

Комментарии в сгенерированном коде

По умолчанию в сгенерированном коде содержатся комментарии, позволяющие проследить код до блоков в модели.

Настройка "Включить комментарии" в панели "Генерация кода" позволяют управлять комментариями в сгенерированном коде и при необходимости отключить их полностью.

Поддерживаемые блоки

Генератором кода Engee поддерживаются следующие библиотечные блоки:

Список блоков не является исчерпывающим.