matlab中Elmc之前的准备文章一:在emlc之前要做好的事情(1)
在上文《emlc——让MATLAB的代码进入单片机》的开头,我要补充一些内容,那就是在emlc之前还要做一系列类似配置环境的前提工作,只有这样,它才能正常进行它的转换工作。
步骤一、安装MATLAB。 貌似MATLAB7.0没有这个功能,但可以确定的是MATLAB R2010a是肯定有的(因为我用的就是这个)。安装2010的时候还要选上它的Real-Time Workshop product,要不也无法生成C代码。安装好以后,运行主程序,界面如图所示:
接下来进行一系列的操作,详情请...
文章一:在emlc之前要做好的事情(1)
在上文《emlc——让MATLAB的代码进入单片机》的开头,我要补充一些内容,那就是在emlc之前还要做一系列类似配置环境的前提工作,只有这样,它才能正常进行它的转换工作。
步骤一、安装MATLAB。 貌似MATLAB7.0没有这个功能,但可以确定的是MATLAB R2010a是肯定有的(因为我用的就是这个)。安装2010的时候还要选上它的Real-Time Workshop product,要不也无法生成C代码。安装好以后,运行主程序,界面如图所示:
接下来进行一系列的操作,详情请参考MathWorks的官方说明。
步骤二、安装C/C++编译器。在MATLAB主程序中输入命令:
mex –setup
这时MATLAB会返回如下信息:
>> mex -setup
Please choose your compiler for building external interface (MEX) files:
Would you like mex to locate installed compilers [y]/n?
这时输入y 再按enter继续,随后就会返回选择编译器的如下信息(不同电脑回略有不同,详见下面的说明):
Select a compiler:
[1] Lcc-win32 C 2.4.1 in E:\PROGRA~1\MATLAB\R2010a\sys\lcc
[2] Microsoft Visual C++ 2005 SP1 in E:\Program Files\Microsoft Visual Studio 8
[0] None
Compiler:
这里不同电脑可能会显示不同的信息,原因就在于之前电脑里装的编译器不同,有些人可能装了VC++ 2005(比如我的),有些人可能装了VC++ 2008等,还有人可能没有装过。
MATLAB R2010支持的编译器有如下几种:
Lcc-win32 C 2.4.1
Microsoft Visual C++ 2008 Express
Microsoft Visual C++ 2005
Microsoft Visual C++ 6.0
Open WATCOM C++ 1.7
如果你没有以上几种编译器,也不用担心,因为MATLAB安装包里自带了Lcc-win32 C,所以如果你什么也没装,也可以选择 [1] Lcc-win32 C 2.4.1 in E:\PROGRA~1\MATLAB\R2010a\sys\lcc 作为你的C/C++ 编译器。操作
就是先按你要选择编译器的对应的数字键,然后按回车输入。最后会返回一堆字符串,确认就可以了。
步骤三、设置编译器文件搜索路径和命名习惯。这一步用处不是特别大,就好像C语言中#include的默认路径一样,一般不用再设置,有兴趣的或者确实需要的人建议直接看看MATHWOKS的官方说明。在这里就提及一下:文件搜索默认是先对Embedded MATLAB中的目录进行搜索,然后再对MATLAB的路径进行搜索。工作原理如下图:
步骤四、令你的代码符合嵌入式MATLAB代码的语法规则。嵌入式MATLAB语言是MATLAB语言的一个子集。嵌入式MATLAB语言支持以下MATLAB的功能:
1、N维矩阵
2、矩阵运算
3、可变的数据长度
4、下标(类似a(i,j))
5、复数
6、数值类型
7、双精度、单精度、整形
运算
8、定点运算(相对于浮点运算)
9、程序
控制(条件、循环)
10、所有MATLAB的算术、关系、逻辑运算符
11、子函数
12、固定变量
13、全局变量
14、结构体
15、字符串
16、函数句柄
17、帧(详见simulink中的基于帧信号的部分)
18、可变的输入、输出参数的数量
19、MATLAB函数子集
20、可以调用MATLAB的函数
当然了,它也有所不支持的MATLAB功能:
1、元胞数组
2、命令形式的调用(相对于函数形式的调用)
3、JAVA
4、矩阵的删除
5、嵌套函数
6、对象
7、稀疏矩阵
8、Try/catch语句
9、递归
所以这要求开发人员在编译之前对代码进行反复检查,以保证能够正常编译。另外在函数文件中插入 %#eml 可以在编译失败时获取该函数的错误信息,可以方便调试,强烈建议使用!而且如果你不加,他还会提示:
Warning: Missing %#eml in 'test1.m'.
Add %#eml to this file to indicate that it is Embedded MATLAB compliant.”
*注:test1.m是我用来测试的函数文件。
所以还是插入的好,具体插入方法就像这样:
function y = foo(u)
%#eml
y = 0;
for i = 1:.1:u
y = y+i;
end
步骤五、为代码生成配置必要的环境。这一步我个人认为默认设置已经足够,没有必要再做些什么配置。但我个人建议还是看一看的好,尤其是试一试MATLAB提供的可视化配置对话框,其实还是挺有意思的。具体方法如下:
(1)如果是C-MEX代码的话,先输入命令:
mexgen_cfg=emlcoder.MEXConfig;
然后双击workspace里面的mexgen_cfg或者直接输入命令:
open mexgen_cfg;
运行效果如下图所示:
(2)如果是嵌入式C代码的话,输入
codegen_cfg=emlcoder.RTWConfig('system_target');
其中 'system target' 可以是:
'grt'
是基于GRT的目标 (默认,即直接输入codegen_cfg=emlcoder.RTWConfig;),或者
'ert'
是基于ERT的目标。关于两者的区别,请读者自行查找MathWorks的官方资料。
然后和C-MEX一样,双击workspace里的codegen_cfg或者输入命令行:
open codegen_cfg;
都是可以的。运行效果和上图相似。如果你emlc想使用你的配置生成转换代码的话,可以在emlc后面加入 -s
,具体方法见《emlc——让MATLAB的代码进入单片机》中关于emlc命令行参数的说明。
文章二:在emlc之前要做好的事情(2)
步骤六、指定主函数的输入参数类型。之所以要这么做,是因为与MATLAB不同,像C这种语言,所有的变量的类型都是固定不变的。所以你要事先告诉MATLAB这个变量的类型是什么,它才能正确的转换成C语言。当然,如果主函数里没有输入参数,或者你打算在命令行中使用 -eg 参数(详见《emlc——让MATLAB的代码进入单片机》 ),自然就不用这一步骤了。
该步骤内容较多,总结一下就是利用assert这个函数,在函数文件中定义参数的类型。如果你主函数的参数不多,那么直接在emlc后用 -eg 或许更加方便。 其实完全使用默认配置(即不用assert也不用-eg)也是可以满足一般的要求的。assert这个函数用法如下:
(1)对于任意类(Any Class)(如char、int等),用法是:
assert ( isa ( param, 'class_name') )
例如:
assert(isa(U,'int32'));
就是规定参数参数U为32位的有符号整形。有关“任意标准类”(Any Class)的详细解释请查阅MathWorks的官方说明。
(2)对于fi类(fi Class),用法是:
assert ( isfi ( param ) )
或者
assert ( isa ( param, 'embedded.fi' ) )
例如:
assert(isfi(U));
或者
assert(isa(U,'embedded.fi'));
就是规定参数U为fi类。有关“fi类”(fi Class)的详细解释请查阅MathWorks的官方说明。
(3)对于结构体类(Structure Class),用法是:
assert ( isstruct ( param ) )
或者
assert ( isa ( param, 'struct' ) )
例如:
assert(isstruct(U));
或者
assert(isa(U, 'struct'));
就是规定参数U为结构体类。有关“结构体类”(Structure Class)的详细解释请查阅MathWorks的官方说明。
(4)对于任意维度数据(Any Size),用法是:
assert ( all ( size (param == [dims ] ) )
例如:
assert(all(size(U)== [3 2]));
就是规定参数U为3x2大小的矩阵。有关“任意维度数据”(Any Size)的详细解释请查阅MathWorks的官方说明。
(5)对于标量数据(Scalar Size),用法是:
assert ( isscalar (param ) )
assert ( all ( size (param == [ 1 ] ) )
例如
assert(isscalar(U));
或者
assert(all(size(U)== [1]));
就是规定参数U为一个标量。有关“标量数据”(Scalar Size)的详细解释请查阅MathWorks的官方说明。
(6)对于实数(Real Input),用法是:
assert ( isreal (param ) )
例如:
assert(isreal(U));
就是规定参数U为一实数。有关“实数”(Real Input)的详细解释请查阅MathWorks的官方说明。
(7)对于复数(Complex Input),用法是:
assert ( ~isreal (param ) )
例如:
assert(~isreal(U));
就是规定参数U为一个复数。有关“复数”(Complex Input)的详细解释请查阅MathWorks的官方说明。
(8)对于定点数值(numerictype of Fixed-Point Input),用法是:
assert ( isequal ( numerictype ( fiparam ), T ) )
例如:
%#eml
T = numerictype(1, 32, 30);
assert(isequal(numerictype(U),T));
就是规定参数U为一个有符号的T型数值量。该T型数值量为32位字长并有30位长度小数的结构。有关“定点数值”(numerictype of Fixed-Point Input)的详细解释请查阅MathWorks的官方说明。
(9)对于定点fimath(fimath of Fixed-Point Input),用法是:
assert ( isequal ( fimath ( fiparam ), F ) )
例如:
%#eml
F = fimath('OverflowMode','saturate');
assert(isequal(fimath(U),F));
就是规定参数U为的定点的F的fimath类型。该F型一个整形的溢出临界饱和态。有关“定点fimath”(fimath of Fixed-Point Input)的详细解释请查阅MathWorks的官方说明。
(10)多属性(Multiple Properties of Input)的数据,用法是:
assert ( function1 ( params ) &&
function2 ( params ) &&
function3 ( params ) && ... )
例如:
%#eml
assert(isa(U,'double') &&
~isreal(U) &&
all(size(U) == [3 3]) &&
isa(V,'uint16'));
就是规定参数U为一双精度3x3的复数矩阵,V为16位无符号整形数据。有关“多属性的数据”(Multiple Properties of Input)的详细解释请查阅MathWorks的官方说明。
另外还有五点关于assert函数的使用规则如下:
1、在函数的开头使用assert,。
2、不在条件控制语句里使用assert,比如if , while等。
3、assert只应用于主函数中,并且仅用于在将嵌入式MATLAB代码转为C/C++的时候使用。
4、如果你把参数规定为fi型,那么必须同时设定它为定点数值或fimath型。(如果你不这么做,emlc会自动将它设为fimath型)
5、如果你把参数规定为结构体型,那么你必须在结构体定义中事先定义它们的类型、大小及复杂度。
这个步骤六真的好长啊,希望看得人能够看得明白些。其实有些内容大概知道就行了,没必要每个字都看的非常仔细。
文章三:在emlc之前要做好的事情(3)
步骤七、选定目标,生成代码。该步骤与步骤五关系紧密,先建立一个配置:
rtwcfg = emlcoder.RTWConfig;
然后可以进行相关设置。设置方法就不多讲了,步骤五里都有。假设我我现在要转换一个主函数叫MyFcn的函数。那么你可以
生成嵌入式C代码并编译生成EXE文件,方法:
emlc -T rtw:exe -s rtwcfg MyFcn;
或者生成嵌入式C代码和他的库文件,方法:
emlc -T rtw:lib MyFcn;
或者
emlc -T rtw MyFcn;
OK,写到这里就算是完成了。官方资料中,关于转换代码共有10个步骤,前七步即为嵌入式MATLAB生成C/C++的前提准备工作及生成方法。如果各位感兴趣,可以直接查阅官方资料。本人也是强烈建议各位直接看官方资料的,至少本人是直接看的官方资料,文字大多也是参考和直接翻译的官方资料,感觉确实人家官方资料写得很好。
MathWorks的官方主页:http://www.mathworks.com/
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