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シミュレーション中にゲインパラメータを調整する

R2024a

手順 1.シンプルなゲインモデルを作成する

例の手順を自分で実行するには、まずサンプル モデルを作成します。

サンプルモデルには、シミュレーション中に調整されるゲイン パラメーターを持つ単一のゲイン ブロックがあります。

1. Simulink^® ブロック ライブラリを開き、[よく使用されるブロック] をクリックします。

2. Inport ブロックを追加します。

3. Gain ブロックを追加します。ダブルクリックしてブロックマスクを開き、Gain パラメータの値を gain に変更します。

4. Gain ブロックをダブルクリックしてブロック マスクを開きます。Signal Attributes タブで、Output data type を uint8 に設定します。

   メモ

   Output data type を Inherit: Inherit via internal rule のままにしておくと、Simulink Coder™ は Gain パラメータのデフォルト値に基づいてデータ型を選択しますが、DPI 生成後にパラメータを調整するときに値が適合しない可能性があります。Simulink Coder による誤ったタイプ設定を回避するために、ブロックの出力信号に特定のタイプを指定します。

5. Outport ブロックを追加します。

6. 上の図に示すように、すべてのブロックを接続します。

手順 2.ゲインパラメータのデータオブジェクトを作成する

1. ゲインパラメータのデータ オブジェクトを作成します。

   MATLAB^® コマンド プロンプトで、以下のように入力します。

    gain = Simulink.Parameter

2. 次に、次のように入力します。

   open('gain')

   このコマンドは、パラメータ オブジェクトのプロパティ ダイアログ ボックスを開きます。

3. 

   Design タブで、次の値を選択します。

   • 値: 2

   • Data type: ダブル

   Code Generation タブで、次の値を選択します。

   • Storage class:Model default

4. [OK] をクリックします。

コード生成にパラメータ オブジェクトを使用する方法の詳細については、C Data Code Interface Configuration for Model Interface Elements (Simulink Coder) を参照してください。

メモ

Storage class を Auto に設定すると、コード生成中にパラメータが最適化されます。DPI 調整可能なパラメータを生成するときに推奨される値は次のとおりです。

• Model default

• SimulinkGlobal

• ExportedGlobal

パラメータがインスタンス固有の場合は Model default を使用し、グローバル変数を生成するには SimulinkGlobal と ExportedGlobal のどちらかを選択します。

手順 3.SystemVerilog DPIコンポーネントを生成する

1. Simulink Apps タブで HDL Verifier をクリックします。右側のペインで、HDL Verifier Mode を DPI Component Generation に設定します。

2. HDL Verifier タブで、C Code Settings をクリックします。Code Generation で Configuration Parameters ダイアログが開きます。

3. System target file で、Browse をクリックし、systemverilog_dpi_grt.tlc を選択します。

   • Embedded Coder^® のライセンスをお持ちの場合は、ターゲット systemverilog_dpi_ert.tlc を選択できます。このターゲットを使用すると、追加のコード生成オプション (モデル構成パラメーターのコード生成ペイン) にアクセスできます。

4. Toolchain の Build process の下で、リストから使用するツールチェーンを選択します。ツールチェーンの選択に関するガイダンスについては、クロスプラットフォームDPIコンポーネントを生成する を参照してください。

   オプションでコンパイルのフラグを選択できます。Build Configuration の下で、ドロップダウン リストから Specify を選択します。現在のフラグを表示するには、Show Settings をクリックします。

5. コード生成グループで、SystemVerilog DPI をクリックします。

6. Generate test bench と Customize generated SystemVerilog code は両方ともクリアされたままにします (この例では生成された SystemVerilog コードが変更されるため、同時に生成されたテストベンチでは正しい結果が得られません)。

7. これらの設定を受け入れ、[構成パラメータ] ダイアログ ボックスを閉じるには、[OK] をクリックします。

8. サンプルモデルで、ゲイン ブロックを右クリックし、Create Subsystem from Selection を選択します。この例では、サブシステムの名前を dut に変更します。

   

9. Simulink ツールストリップの HDL Verifier タブで、Generate DPI Component をクリックします。

   SystemVerilog コンポーネントは、現在の作業フォルダーに dut_build/dut_dpi.sv として生成されます。

手順 4.SystemVerilog ファイルにパラメータ調整コードを追加する

1. ファイル dut_build/dut_dpi.sv を開き、生成されたコードを調べます。

2. この例では、reset 関数を呼び出した後、新しいパラメーター値を使用して DPI_dut_setparam_gain 関数を呼び出します。たとえば、ここではゲインが 6 に変更されます。

   DPI_dut_setparam_gain(objhandle, 6);
   

3. 非同期リセット信号がハイ（0 から 1 になる）の場合は、reset 関数を再度呼び出します。

   if(reset == 1'b1) begin
       DPI_dut_reset(objhandle, dut_U_In1, dut_Y_Out1);
       DPI_dut_setparam_gain(objhandle, 6);
   end
   

4. SystemVerilog コードは次のようになります。

   module dut_dpi(
       input clk,
       input clk_enable,
       input reset,
       input real dut_U_In1,
       output real dut_Y_Out1
   );
   
       chandle objhandle=null;
       // Declare imported C functions
       import "DPI" function chandle DPI_dut_initialize(chandle existhandle);
       import "DPI" function void DPI_dut_reset
           (input chandle objhandle, input real dut_U_In1, inout real dut_Y_Out1);
       import "DPI" function void DPI_dut_output
           (input chandle objhandle, input real dut_U_In1, inout real dut_Y_Out1);
       import "DPI" function void DPI_dut_update
           (input chandle objhandle, input real dut_U_In1);
       import "DPI" function void DPI_dut_terminate(input chandle objhandle);
       import "DPI" function void DPI_dut_setparam_gain
           (input chandle objhandle, input real dut_P_gain);
   
       initial begin
           objhandle = DPI_dut_initialize(objhandle);
           DPI_dut_setparam_gain(objhandle, 6);
       end
   	
       final begin
           DPI_dut_terminate(objhandle);
       end
   
       always @(posedge clk or posedge reset) begin
           if(reset == 1'b1) begin
               DPI_dut_reset(objhandle, dut_U_In1, dut_Y_Out1);
               DPI_dut_setparam_gain(objhandle, 6);
           end
           else if(clk_enable) begin
               DPI_dut_output(objhandle, dut_U_In1, dut_Y_Out1);
               DPI_dut_update(objhandle, dut_U_In1);
           end
       end
   endmodule
   

手順 5.パラメータを変更してシミュレーションを実行する

シミュレーションを実行するには、次のトピックの説明に従って共有ライブラリをビルドし、コンポーネントをエクスポートします。

• ビルドライブラリ の説明に従って共有ライブラリを再構築します。

• SystemVerilogで生成された DPI 関数を使用する