Simulink 模型构建 C 代码流程

余生皆假期-

350人浏览 · 2026-05-29 13:42:22

余生皆假期- · 2026-05-29 13:42:22 发布

一、安装插件

1.1 安装方式

在这里在线安装就可以了。

1.2 安装列表

Simulink Coder：生成 C 代码
Embedded Coder：工业级嵌入式代码生成
ARM Cortex-M Support from Embedded Coder：支持 ARM Cortex-M 和 CMSIS

在线安装速度视网络情况决定。

关于 ARM 支持包 MATLAB 官网有一个专题页：

ARM Support from Embedded Coder - Hardware Support - MATLAB & Simulink

二、新建 Simulink 工程

2.1 保存文件

新建一个文件夹：

使用 MATLAB 打开：

打开 MATLAB R2025b 后点击 Simulink 模块：

我们选择Embedded Coder 下的单速率应用程序：

打开后，界面内已经有一个现成的两个变量相加的案例，我们选择模型设置。

其于多速率应用程序区别在于：

单速率 (Single-rate)：整个系统，一个节拍跑到底
多速率 (Multi-rate)：不同模块，按不同频率运行

因为我们只是简单案例，所以选择单速率应用程序即可。

打开后保存文件：

文件夹内多了一个 .slx 模型文件：

2.2 模型设置

我们选择定步长，每一步长度为 1e-5 秒，也就是 0.00001 秒：

选择仅生成代码：

选择代码样式中的缩进格式，不修改也没关系：

选择创建代码生成报告：

设置目标中，选择执行效率和可溯源性优先：

2.3 新建数据字典

我们添加一个 Gain 模块：

其这个变量名设为 k，因为 k 这个变量不存在，所以周围一圈是红色的：

我们选择基础工作区，添加 k 变量：

选择新建数据字典：

在我们新建的数据字典中，新建一个 k 变量。

关于 parameter 详细可以看：

Simulink.Parameter - 存储、共享和配置参数值 - MATLAB

简单来说，使用 Simulink.Parameter 对象可以：

在多个模块参数之间共享一个值
表示工程常量或可调标定参数
将参数值与其数据类型和其他属性分离
配置用于代码生成的参数数据

根据下图选择：

其数据类型选择 single；StorageClass 选择 model default

这样在生成 C 代码时 k 就不是常量了：

生成好之后右键保存我们的 .sldd：

在空白处右键选择模型属性：

在这里选择我们刚创建的 .sldd 文件，载入：

2.4 生成代码

选择 Embedded Coder：

进入 Embedded Coder 后，选择生成代码和查看代码：

可以阅读代码生成报告：

3.5 新建工程

最后我们回到 Matlab 界面，新建一个工程：

三、使用 Simulink bus 生成代码

3.1 模块规范

对于每一个模块来说，我们均需要给他配置三个结构体，分别为：

input
config
outout

模块最外围被一个子系统包括，三个 Simulink 总线进行输入和输出。

以一个 MIT 控制的 Simulink 仿真示例：

等到我们生成每一个 Simulink 模块的时候，均会将数据生成这三个结构体：

MitCtlInput{}：

typedef struct
{
    /* 前馈力矩电流 */
    real32_T tq_set_NM;
 
    /* 目标位置 */
    int64_T pos_tar_p;
 
    /* 当前位置 */
    int64_T pos_now_p;
 
    /* q轴最大输出电流 */
    real32_T iq_max_A;
 
    /* 目标速度 */
    real32_T speed_tar_p_s;
 
    /* 当前速度 */
    real32_T speed_now_rad_s;
}
 
MitCtlInput;

MotorCtlSmConfig{}：

typedef struct
{
    /* 运行模式 */
    int8_T mode;
 
    /* 欠压保护阈值 */
    real32_T under_voltage_protection_V;
 
    /* 过压保护阈值 */
    real32_T over_voltage_protection_V;
 
    /* 过速保护阈值 */
    real32_T over_speed_protection_rad_s;
 
    /* 欠温保护阈值 */
    real32_T under_temperature_protection_d;
 
    /* 过温保护阈值 */
    real32_T over_temperature_protection_d;
 
    /* 位置跟随误差保护阈值 */
    int32_T position_following_error_protection;
 
    /* 保护生效 */
    uint32_T error_enable;
 
    /* 过流保护阈值 */
    real32_T over_current_protection_A;
}

MotorCtlSmConfig;

MitCtlOutput{}：

typedef struct
{
    /* 目标q轴电流 */
    real32_T iq_tar_A;
}
 
MitCtlOutput;

3.2 创建 Simulink bus

创建总线：

创建三个总线：

代码生成这里我们自定义一个名字，三个都要相同：

3.3 创建子系统

框选我们之前的模型，创建子系统：

至此，我们得到了这样的模型：

3.4 子系统使用 Simulink bus 数据

对这三个 Inport 分别配置成：

Bus: untited_input
Bus: untited_config
Bus: untited_output

将子系统内的数据使用 Bus Selector 分发：

此时生成代码，便将其创造到我们指定的文件夹中，同时也是结构体形式：

3.5 将所有结构体再次打包

创建 untited_Bus：

同样的，这个总线也需要修改头文件：

为了这个数据结构参与编译，我们设置一个透传，输入和输出直接相连即可：

最后，我们得到了这样的一个结构体：

建议使用指针去访问：

typedef struct
{
    untited_config untited_config;
    untited_input untited_input;
    untited_output untited_output;
} 

untited_Bus;

untited_Bus bus;

void init(){
    
    untited_Bus *pBus = &bus;
    pBus->untited_config.k = 10;
}