C コード生成のパラメーターの構成

コード生成用にモデルを構成するときに、キャリブレーションなどの調整可能性のパラメーターを特定して構成できます。構成できるパラメーターのタイプを次の表に示します。

パラメーターのタイプ	説明
モデルパラメーター引数	モデル引数として構成するモデルワークスペース内のブロックパラメーター。モデルパラメーター引数を含むモデルの各インスタンスは一意の値に設定される引数をもつことができます。
モデルパラメーター	モデルワークスペース内のパラメーターなど、モデル内で定義されたパラメーター。
外部パラメーター	ベースワークスペース内またはデータディクショナリ内でオブジェクトとして定義されたパラメーター。
定数	定数パラメーター。

コード生成用にパラメーターを構成するには、そのパラメーターをデータオブジェクトと関連付けなければなりません。たとえば、コード生成用に MATLAB 変数を構成する前に、モデルエクスプローラーでその変数をパラメーターオブジェクトに変換します。

Embedded Coder アプリでモデルを開くと、データオブジェクトに関連付けられているモデルパラメーター、モデルパラメーター引数、および定数がコードマッピングエディターに表示されます。エディターで、コード生成用にパラメーターを構成できます。モデルが外部パラメーターを使用する場合、パラメーター名の右にある Refresh リンクをクリックしてそれらをコードマッピングエディターに追加できます。このリンクにより、ブロック線図の更新が開始され、エディタービューに、モデルによって使用される外部パラメーターが追加されます。

以下を実行するようにパラメーターデータを構成します。

生成コードの実行中に操作するためにデータをアクセス可能にする。
メモリに格納されるデータの量を最小限に抑える。
コードジェネレーターがパラメーターデータをメモリ内に配置する場所を制御する。
パラメーターデータをモデルインターフェイスにプロモートし、その他のコンポーネントおよびシステムがそのデータにアクセスできるようにする。
生成されたコードの可読性およびトレーサビリティを向上させる。

モデル全体のパラメーターが調整可能かどうかを制御するために、コードマッピングエディターの [Data Defaults] タブで 'Auto' will be tunable/inline リンクを使用し、モデルコンフィギュレーションパラメーター [既定のパラメーター動作] にアクセスできます。たとえば、以下のような場合、このリンクを使用してパラメーターを調整可能にすることができます。

ラピッドプロトタイピング時にパラメーター設定を調整する
パラメーターをキャリブレーションする
量産コード用にパラメーターを最適化する

コード生成用に、例はモデル rtwdemo_configinterface のモデルパラメーターおよびモデルパラメーター引数の構成方法を説明します。コードマッピングエディターまたはコードマッピングプログラミングインターフェイス (coder.mapping.api.CodeMapping) を使用してコードマッピングを構成できます。

パラメーターのカスタマイズオプションの選択

既定の設定では、モデル内のパラメーターは以下の名前のグローバルデータ構造体のフィールドとして生成されたコードに表示されます。

モデルパラメーターの model_P
モデルパラメーター引数の model_InstP
定数パラメーターの model_ConstP

コードインターフェイスの要件に基づいて、パラメーターデータの生成をカスタマイズするかどうかを決定します。カスタマイズを構成しない場合、コードジェネレーターは生成されたコード内のパラメーターの表現を最適化目的で削除するか変更するかを判断します。カスタマイズを構成する場合は、以下を決定します。

既定の構成を設定するかどうか
調整可能にしなければならないカテゴリのパラメーターがモデルに多数含まれる場合 (たとえば、10 個以上)、特殊なケースについてその設定をオーバーライドするより、既定の設定を使用してそのカテゴリのパラメーターを構成する方が効率的です。一意のソース、命名規則、または配置要件をもつ指定されたカテゴリのパラメーターがモデルに少数含まれる場合は、個々のパラメーターを構成することを検討してください。
生成されたコード内でモデルパラメーターデータを宣言して処理する方法
- 個別のグローバル変数として
- 外部コードで定義されたグローバル変数からモデルパラメーターデータを読み取るため
- アクセス関数への呼び出しとして。Embedded Coder^® が必要
これらのオプションの詳細については、生成コードでのデータと関数インターフェイスの制御を参照してください。

モデルパラメーターのその他の考慮事項には、次を実行するかどうかが含まれます。

生成されたコード内のパラメーターに、モデル内のパラメーター名または一意のコード識別子を使用して名前を付ける。
コンパイラフラグまたはオプションで定義されるプリプロセッサの条件をサポートする。Embedded Coder が必要です。バリアントモデルを使用して C のプリプロセッサ条件を使用するコードを生成するを参照してください。
グローバル変数定義と宣言に static 型修飾子を含めて、たとえば、名前の衝突を防ぐ。Embedded Coder が必要です。Prevent Name Clashes by Configuring Data Item as staticを参照してください。
グローバル変数定義と宣言に const、volatile、const および volatile 型修飾子を含める。Embedded Coder が必要です。型修飾子 const と volatile を使用したグローバルデータの保護を参照してください。
マクロ (#define) または外部ヘッダーファイルに定義されたマクロを使用するコードを生成する。Embedded Coder が必要です。Macro Definitions (#define)を参照してください。
指定する名前をもつグローバルデータ構造体を生成する。Embedded Coder が必要です。生成されたコードにおける構造体へのデータの整理を参照してください。
特定のメモリ領域にパラメーターデータを配置する。Embedded Coder が必要です。Control Data and Function Placement in Memory by Inserting Pragmasを参照してください。

対応するストレージクラスおよびストレージクラスのプロパティをもつパラメーターに関連するインターフェイスの要件のリストについては、Choose Storage Class and Storage Class Properties for Data Storesを参照してください。

モデル例 rtwdemo_configinterface のパラメーターの要件は次のとおりです。

既定の設定では、調整用に生成されたコードにモデルパラメーターを保持します。パラメーターをインライン化してコードを最適化しないでください。
const および volatile 型修飾子で定義および宣言された個別のグローバル変数としてモデルパラメーターを表します。
接頭辞 mp_ をモデルパラメーターを表す変数の名前に適用します。
定数パラメーター UPPER および LOWER がモデルの各インスタンスに対して異なる値を使用できるようにします。
モデルパラメーター引数の各インスタンスに対して、既定の設定で、エクスポートされた構造体内に一意に名前が付けられたフィールドとして表されるメモリ領域を割り当てます。
モデルパラメーター引数は生成されたコード内で個々のモデル関数引数として表示されます。コードジェネレーターで、モデル内のブロックで使用されていないモデルパラメーター引数を最適化できるようにします。

この例では、これらのコード生成要件を満たすように、rtwdemo_configinterface でモデルパラメーターおよびモデルパラメーター引数を構成します。

パラメーターに対する既定のコード生成設定の構成

パラメーターに対する既定のコード生成設定により、生成コードの実行中に操作しなければならないパラメーターが多数あるモデルの場合は特に、コード生成用にモデルを準備する作業を軽減できます。構成設定を 1 度選択すると、コードジェネレーターによってこれらの設定がモデル全体のパラメーターに適用されます。Simulink^® は既定の構成をモデルの一部として保存します。

一意の要件をもたない同じカテゴリに対して、モデルで複数のパラメーターを使用する場合、または共有 Embedded Coder ディクショナリを使用する場合は、モデルパラメーターに対して既定のコード生成設定を構成することを検討してください。

この例では、コードマッピングエディターを使用して、モデル rtwdemo_configinterface に対するモデルパラメーターおよびモデルパラメーター引数に既定の設定を構成する方法を示します。調整可能であり、生成コードで型修飾子 const および volatile をもつ個別のグローバル変数として定義および宣言されるように、モデルパラメーターを構成します。既定の設定を使用するモデルパラメーター引数を構成します。この設定では、コードジェネレーターは、引数インスタンスごとにエクスポートされた構造体内で一意に名前が付けられるフィールドとして表されるメモリ領域を割り当てます。

モデル rtwdemo_configinterface を開きます。書き込み可能な場所にモデルのコピーを保存します。
Embedded Coder アプリを開きます。
[C コード] タブで、[コードインターフェイス] 、 [既定のコードマッピング] を選択します。
コードマッピングエディターで、[Model parameter arguments] を選択します。ストレージクラスを [Default] に設定したままにします。コードジェネレーターは引数インスタンスごとに個別のメモリ領域を割り当てます。
コードマッピングエディターの [パラメーター] で、カテゴリ [Model parameters] を選択します。リンクテキスト 'Auto' will be inlined は、コードジェネレーターが既定の設定でモデルパラメーターをインライン化するように構成されていることを示します。この例では、モデルパラメーターが調整可能であることが要件です。'Auto' will be inlined をクリックします。
[モデルコンフィギュレーションパラメーター] ダイアログボックスで、モデルコンフィギュレーションパラメーター [既定のパラメーター動作] を [調整可能] に設定します。変更を保存し、ダイアログボックスを閉じます。コードマッピングエディターで、リンクテキストが 'Auto' will be tunable に変更されます。
コードマッピングで、[Model parameters] カテゴリがまだ選択された状態で、ストレージクラスを [ConstVolatile] に設定します。
モデルを保存します。

個々のパラメーターに対するコード生成の構成

コード生成に対する個々のパラメーターを構成できます。たとえば、一意のコード生成要件がある同じカテゴリのパラメーターがモデルに 2 つある場合、これらのパラメーターを個別に構成します。または、パラメーターのカテゴリに対して既定の設定を構成する場合、特定のパラメーターに対してこれらの設定をオーバーライドできます。

モデルが以下の条件のうち少なくとも 1 つを満たす場合、パラメーターに対して個別にコード生成設定を構成することを検討してください。

一意のソース、命名規則、または配置要件をもつカテゴリが同じ複数のパラメーターを使用する。
カテゴリが同じパラメーターを少数使用する。
複数のパラメーターのカテゴリに対する既定の構成があり、いくつかの特定のパラメーターに対してオーバーライドしなければならない。

この例では、コードマッピングエディターを使用して、モデルパラメーターの既定のストレージクラス設定をモデル rtwdemo_configinterface 内のパラメーター K1、Table1 および Table2 に適用する方法を示します。これらのパラメーターおよびモデルパラメーター引数 LOWER および UPPER に対してコード識別子を構成します。コード生成識別子は、たとえば統合用に、モデル設計の変更を伴わずに指定できます。

まだ実行していない場合は、パラメーターに対する既定のコード生成設定の構成の手順を完了します。
コードマッピングエディターで、[パラメーター] タブをクリックします。[Model Parameter Arguments] を展開します。既定の設定では、各モデルパラメーターのストレージクラスは Auto に設定されます。つまり、コードジェネレーターは最適化目的で関連するコードの表現を削除または変更する可能性があります。最適化が不可能な場合、コードジェネレーターはモデルの既定の構成を適用します。この例では、ストレージクラスを Auto に設定したままにします。
[Model parameters] を展開します。既定では、各パラメーターのストレージクラスは Auto に設定されます。ストレージクラスを ConstVolatile に指定するモデルの既定の構成を使用します。
- 最適化を回避し、コードジェネレーターで既定の構成が強制的に使われるようにするには、ストレージクラスを [Model default] に設定します。
- 既定の構成をオーバーライドするには、そのパラメーターのコード生成に関する要件を満たすストレージクラスを指定します。
コードマッピングエディターの [Model parameters] で、パラメーター K1、Table1、Table2 を選択します。ストレージクラスを [Model default: ConstVolatile] に設定します。
モデルパラメーターのコード識別子を接頭辞 mp_ を含む名前で構成します。コードマッピングエディターで、モデルパラメーター K1 を選択します。アイコンをクリックして、ストレージクラスプロパティ [識別子] を mp_K1 に設定します。パラメーター Table1 および Table2 について、[Identifier] を mp_Table1 および mp_Table2 に設定します。
モデルを保存します。
コードを生成して表示します。たとえば、rtwdemo_configinterface.c でモデルパラメーター mp_K1 のデータ定義を見つけます。
```
const volatile int8_T mp_K1 = 2; 
```
ステップエントリポイント関数内でパラメーターが使用されている場所を見つけます。
```
if (mode) {
    output = (real_T)mp_K1 * dout_Table1;
  } else {
    output = dstate_X;
  }
```

`Struct` ストレージクラスを使用してパラメーターデータを構造体に整理する

この例では、Struct ストレージクラスを使用して、ブロックパラメーター値を生成コード内の構造体に整理する方法を示します。ストレージクラスをモデル内の個々のデータ項目に直接適用します。

生成コード内にパラメーターデータのカスタム構造体を作成する場合は、Simulink で対応する構造体を作成することを検討してください。生成されたコードにおける構造体へのデータの整理を参照してください。

モデル例の作成

このモデル例を 3 つの Constant ブロックと 3 つの Outport ブロックで作成します。モデルに ex_struct_param という名前を付けます。

定数パラメーターの設定

モデルデータエディターを開きます。[モデル化] タブで [モデルデータエディター] をクリックします。
モデルデータエディターで、[パラメーター] タブを選択します。
モデルで上の Constant ブロックを選択します。
モデルデータエディターで、[値] 列を使用して定数値を p1 に設定します。p1 の横にあるアクションボタンをクリックし、[作成] を選択します。
[新規データの作成] ダイアログボックスで、[値] を Simulink.Parameter(1.0) に設定して [作成] をクリックします。
Simulink は p1 という名前の Simulink.Parameter オブジェクトをモデルワークスペースに追加します。
p1 のプロパティダイアログボックスで、[OK] をクリックします。
その他のパラメーターを設定する必要がない場合は、[コード生成] タブをクリックできます。次に、[Coder アプリでの構成] ボタンをクリックすると、Embedded Coder アプリとコードマッピングエディターが開きます。
モデルデータエディターを使用して、p2 (値 2.0) および p3 (値 3.0) という名前のパラメーターオブジェクトを使用してその他の定数値を設定します。

コード生成用の定数パラメーターの構成

Embedded Coder アプリを開きます。
[C コード] タブで、[コードインターフェイス] 、 [個々の要素コードのマッピング] を選択します。
コードマッピングエディターで、[パラメーター] タブをクリックします。
[Model parameters] を展開します。
パラメーター p1、p2、p3 のストレージクラスを Struct に設定します。
パラメーター p1 を選択します。アイコンをクリックして、[StructName] プロパティを my_struct に設定します。パラメーター p2 および p3 の場合、[StructName] を my_struct に設定します。
モデルを保存します。

コードの生成と検査

コードを生成して検査します。

ファイル ex_struct_param.h は構造体型 my_struct_type を定義します。

/* Type definition for custom storage class: Struct */
   typedef struct my_struct_tag {
      real_T p1;
      real_T p2;
      real_T p3;
   } my_struct_type;

ファイル ex_struct_param.c はグローバル変数 my_struct を定義します。

/* Definition for custom storage class: Struct */
my_struct_type my_struct = {
     /* p1 */
     1.0,

     /* p2 */
     2.0,

     /* p3 */
     3.0
};

パラメーターに対するコード生成設定のプログラムによる構成

コード生成用にパラメーターの構成を自動化するには、コードマッピングのプログラミングインターフェイスを使用します。たとえば、カスタムブロックライブラリまたはアプリケーションテスト環境の一部を作成する場合は、プログラミングインターフェイスを使用してデータの構成を自動化します。

この例では、モデル rtwdemo_configinterface に対するモデルパラメーターおよびモデルパラメーター引数に既定の設定を構成する方法を示します。調整可能であり、生成コードで型修飾子 const および volatile をもつ個別のグローバル変数として定義および宣言されるように、モデルパラメーターを構成します。既定の設定を使用するモデルパラメーター引数を構成します。この設定では、コードジェネレーターは、引数インスタンスごとにエクスポートされた構造体内で一意に名前が付けられるフィールドとして表されるメモリ領域を割り当てます。モデルパラメーターの既定のストレージクラス設定をパラメーター K1、Table1 および Table2 に適用します。これらのパラメーターのコード識別子を構成します。

サンプルモデルを開きます。

open_system('rtwdemo_configinterface');

モデルコンフィギュレーションパラメーター [既定のパラメーター動作] を [調整可能] に設定します。
```
model='rtwdemo_configinterface';
```
```
set_param(model,'DefaultParameterBehavior','Tunable');
```
関数 coder.mapping.api.get を呼び出してオブジェクト cm を作成します。オブジェクトはデータ要素および関数に対するコード生成の構成をモデル rtwdemo_configdefaults に保存します。
```
cm = coder.mapping.api.get('rtwdemo_configinterface');
```
関数 setDataDefault を呼び出してモデルパラメーターの既定の設定を構成します。引数には、次の値を指定します。
- coder.mapping.api.get で返されるオブジェクト
- 既定のカテゴリの ModelParameters
- プロパティ値 ConstVolatile をもつプロパティ名 StorageClass
```
setDataDefault(cm,'ModelParameters','StorageClass','ConstVolatile');
```
モデルパラメーター引数に対する既定の設定を構成します。setDataDefault への呼び出しで、以下の値を指定します。
- coder.mapping.api.get で返されるオブジェクト。
- 既定のカテゴリの ModelParameterArguments。
- プロパティ値 Default をもつプロパティ名 StorageClass。
```
setDataDefault(cm,'ModelParameterArguments','StorageClass','Default');
```
モデルパラメーターおよびモデルパラメーター引数の既定の構成を確認します。coder.mapping.api.get で返されるオブジェクト、カテゴリ ModelParameters または ModelParameterArguments、および StorageClass を指定する getDataDefault への呼び出しを発行します。
```
getDataDefault(cm, 'ModelParameters', 'StorageClass')

ans =

    'ConstVolatile'
```
```
getDataDefault(cm, 'ModelParameterArguments', 'StorageClass')

ans =

    'Default'
```
モデルパラメーターの既定の構成をパラメーター K1、Table1 および Table2 に適用します。
既定の設定では、Simulink は個々のパラメーターのストレージクラスを Auto に設定します。ストレージクラスが Auto の場合、コードジェネレーターは次を行います。
- 最適化目的で生成されたコードからデータを削除するかどうかを決定する。
- データを保持する場合、既定の構成設定を考慮して、生成されたコード内でデータを効率的に表す方法を決定する。
コードジェネレーターを構成して、既定のモデルパラメーター設定をパラメーター K1、Table1、および Table2 に適用します。パラメーターごとに関数 setModelParameter を呼び出します。coder.mapping.api.get から返されるオブジェクト、パラメーター名、プロパティ名 StorageClass、およびプロパティ値 Model default を指定します。
```
setModelParameter(cm,'K1','StorageClass','Model default');
setModelParameter(cm,'Table1','StorageClass','Model default');
setModelParameter(cm,'Table2','StorageClass','Model default');
```

関数 getModelParameter への呼び出しを使用して、パラメーター K1、Table1 および Table2 の構成の変更を確認します。

getModelParameter(cm,'K1','StorageClass')

ans =

    'Model default'

getModelParameter(cm,'Table1','StorageClass')

ans =

    'Model default'


getModelParameter(cm,'Table2','StorageClass')

ans =

    'Model default'

モデルパラメーターのコード識別子を構成します。パラメーターごとに関数 setModelParameter を呼び出します。coder.mapping.api.get から返されるオブジェクト、パラメーター名、プロパティ名 Identifier、および次のいずれかのプロパティ値を指定します。
モデルパラメーターコード識別子
K1 mp_K1
Table1 mp_Table1
Table2 mp_Table2
```
setModelParameter(cm,'K1','Identifier','mp_K1');
setModelParameter(cm,'Table1','Identifier','mp_Table1');
setModelParameter(cm,'Table2','Identifier','mp_Table2');
```

モデルパラメーター	コード識別子
`K1`	`mp_K1`
`Table1`	`mp_Table1`
`Table2`	`mp_Table2`

関数 getModelParameter への呼び出しを使用して、モデルパラメーターの構成の変更を確認します。

getModelParameter(cm,'K1','Identifier')

ans =

    'mp_K1'

getModelParameter(cm,'Table1','Identifier')

ans =

    'mp_Table1'

getModelParameter(cm, 'Table2', 'Identifier')

ans =

    'mp_Table2'

モデルを保存します。
コードを生成して表示します。たとえば、rtwdemo_configinterface.c でモデルパラメーター mp_K1 のデータ定義を見つけます。
```
const volatile int8_T mp_K1 = 2; 
```
ステップエントリポイント関数内でパラメーターが使用されている場所を見つけます。
```
if (mode) {
    output = (real_T)mp_K1 * dout_Table1;
  } else {
    output = dstate_X;
  }
```

モデルパラメーターに対するストレージクラスおよびストレージクラスのプロパティの選択

コード生成の要件に応じて、モデルパラメーターに対してコード生成を構成するストレージクラスを以下より選択します。定数の場合、[Default] のみが適用されます。モデルパラメーター引数の場合、[Auto]、[Default]、および [Model default] のみが適用されます。

要件	ストレージクラス
より効率的なコードを生成するように、最適化を有効にします。	Auto (個別のマッピングのみ)
最適化できないデータ要素の場合、データを標準のデータ構造体のフィールドとして表します。	既定値 (既定のマッピングのみ)
最適化によってデータ要素のストレージが削除されるのを防ぎ、データ要素のカテゴリに対して既定のマッピングを使用します。	Model Default (個別のマッピングのみ)、`Dictionary Default` (個別のマッピングのみ)
boolean データを名前付きビットフィールドに保存する構造体を生成します。	ビットフィールド (個別のマッピングのみ)
コンパイラフラグまたはオプションを使用して定義されるプリプロセッサの条件をサポートします。	CompilerFlag
`const`、`volatile`、または `const` および `volatile` 型修飾子をもつグローバル変数の定義と宣言を生成します。	Const、Volatile、および ConstVolatile
マクロ (`#define` 命令) または外部コードのヘッダーファイルで定義されるマクロを使用するコードを使用するコードを生成します。	Define、ImportedDefine
グローバル変数の定義と宣言を生成します。	ExportedGlobal
グローバル変数の定義と宣言を指定したファイルに生成します。	ExportToFile
`static` 型修飾子をもつグローバル変数の定義と宣言を生成します。	FileScope (ローカルおよび共有ローカルデータストアマッピングのみ)
カスタムのアクセサー関数を呼び出して、データを処理するコードを生成します。	GetSet
外部コードで定義されたグローバル変数またはグローバル変数のポインターに対して読み取りと書き込みを実行するコードを生成します。	ImportedExtern、ImportedExternPointer
外部ヘッダーファイルで定義されたグローバル変数に対して読み取りと書き込みを実行するコードを生成します。	ImportFromFile
指定可能な名前をもつグローバル構造体を生成します。	struct (個別のマッピングのみ)

使用可能なストレージクラスのリストには、Embedded Coder ディクショナリで定義された他のプロジェクト固有のストレージクラスが含まれている可能性があります。リストされているストレージクラスでは満たされない特別な要件がある場合、Embedded Coder ソフトウェアをお持ちであれば、ストレージクラスを定義できます。Define Storage Classes, Memory Sections, and Function Templates for Software Architectureを参照してください。

個々のモデルパラメーターに対して、[Identifier] ストレージクラスプロパティを使用して生成されたコード内のパラメーターを表す変数の名前を構成します。Embedded Coder を使用して、選択するストレージクラスに応じて以下のプロパティを構成することもできます。

プロパティ	説明	ストレージクラス
`DefinitionFile`	パラメーターおよび外部コードで読み取られるグローバルデータの定義を含むソース定義ファイル	`ExportToFile` および `Volatile`
`GetFunction`	パラメーターは指定した関数 `get` への呼び出しとして生成されたコードに表示されます。	`GetSet`
`HeaderFile`	パラメーターおよび外部コードで読み取られるグローバルデータの宣言を含むソースヘッダーファイル	`ExportToFile`、`GetSet`、`ImportFromFile`、および `Volatile`
`Memory Section` (既定のパラメーターコンフィギュレーションのみ)	パラメーターで読み取られるデータを含むメモリセクション	`Default`
`Owner`	コードジェネレーターは、定義を共有するモデルの階層構造内の複数のモデルのいずれか 1 つに生成されたコード内にパラメーターの定義を配置します。モデルコンフィギュレーションパラメーター [データ定義の配置にデータオブジェクトからオーナーを使用する] を選択しなければなりません。Control Placement of Global Data Definitions and Declarations in Generated Filesを参照してください。	`ExportToFile` および `Volatile`
`PreserveDimensions`	コードジェネレーターは生成されたコードで多次元配列として表されるパラメーターデータの次元を保持します。モデルコンフィギュレーションパラメーター [配列のレイアウト] を `[行優先]` に設定しなければなりません。Preserve Dimensions of Multidimensional Arrays in Generated Codeを参照してください。	`ExportToFile`、`FileScope`、`ImportFromFile`、`Localizable`、および `Volatile`
`SetFunction`	パラメーターは指定した関数 `set` への呼び出しとして生成されたコードに表示されます。	`GetSet`
`StructName`	パラメーター用に生成されたコード内の構造体の名前。	`BitField` および `Struct`