Real-Time Workshop User's Guide

インラインおよび非インラインドライバ

ターゲットシステムで、デバイスドライバは、2つの機能をもちます。1つ目は、Real-Time Workshopによって生成されたその他のコードをコンパイル、リンクするコードモジュールとして機能します。さらに、ドライバはシミュレーション中にSimulinkと相互作用する必要があります。これらの両方の要求を満たすために、ドライバコードをSimulinkのデバイスドライバブロックに組み込む必要があります。

いくつかの方法でドライバのS-Functionをビルドすることができます。

• Simulinkモデルでの利用のため、S-FunctionブロックとなるMEX-ファイルコンポーネントとして。この場合、Simulinkエンジンは、モデルの実行中にMEX-ファイルのドライバルーチンを呼び出します。
• Real-Time Workshopによってモデルから生成されたスタンドアロンリアルタイムプログラム内のモジュールとして。ドライバルーチンは、Simulinkでの呼び出しと基本的に同じ方法でアプリケーション内から呼び出されます。

多くの場合、リアルタイムの実行用にドライバブロックから生成されたコードは、シミュレーションではブロックが利用するコードとは異なって実行されなければなりません。たとえば、出力ドライバは、リアルタイムでハードデバイスのアドレスに書き込みます。しかし、これらの書き込み操作は、シミュレーションではエラーになります。

Real-Time Workshopは、標準のコンパイルの条件文とインクルードファイルを提供し、両方の場合に対してドライバを作成します(「Simulinkとリアルタイムに対する条件付きのコンパイル」を参照)。

• インラインコードとして。Target Language Compilerを使って、アプリケーション本体内に(これらのルーチンの呼び出しの代わりに)ユーザルーチンから明示的なコードを生成できます。インラインコードは、呼び出しのオーバヘッドを削減し、メモリ使用量を減らします。

S-Functionのインライン化は、性能を著しく向上させます。しかし、増加する開発とメンテナンスの負荷が代わりに発生します。デバイスドライバブロックをインライン化するには、ブロックを最初にC MEX-ファイルとして、2回目にTLCプログラムとして、2回実現する必要があります。

C MEX-ファイル版は、シミュレーションで利用されます。シミュレーションは、通常I/Oボードやその他のターゲットハードウェアへのアクセスをもたないので、C MEX-ファイル版はモデル内でしばしば"ダミー" ブロックとして扱われます。たとえば、ディジタル-アナログコンバータ(DAC)デバイスドライバブロックは、シミュレーションに対してはしばしばスタブとして実現されます。

あるいは、C MEX-ファイル版は、ハードウェアの挙動をシミュレーションすることができます。たとえば、アナログ-ディジタルコンバータ(ADC)デバイスドライバブロックは、データファイルまたはMATLABワークスペースからサンプルの値を読み込みます。

TLC版は、製品システムでターゲットハードウェアにアクセスする実際の作業コードを生成します。

インラインデバイスドライバは、以下の場合に適切な設計の選択肢です。

• 組み込みリアルタイム(ERT)ターゲットを使っているとき。インラインS-Functionは、ERTターゲットからコード生成するときに必要です。その他のターゲットに対するS-Functionは、インラインまたは非インラインでかまいません。
• シミュレーション中に用いられるコードと異なる挙動をするS-Functionから生成された製品コードが必要なとき。たとえば、出力デバイスブロックは、実際のハードウェアのアドレスを生成されたコードに書き出しますが、シミュレーション中は出力を行いません。
• S-Function APIの呼び出しに関連するオーバヘッドを防ぎたいとき。
• メモリ使用量を減らしたいとき。非インラインS-Functionは自身のSimstructを作成します。各Simstructは、1K以上のメモリを使います。インラインS-Functionは、Simstructを割り当てません。最適なメモリ使用量のために、ERTターゲットと共にインラインS-Functionを使うことを考慮してください。
• 生成されたコード内で、Simulinkが要求し、空であるルーチンを呼び出すことを防ぎたいとき。

デバイスドライバの作成

デバイスドライバの必要条件と制限