Simulink コンポーネント間のデータ通信のための C メッセージの生成

Simulink 環境でモデルコンポーネント間のメッセージベースの通信をサポートする C コードを生成するには、Simulink Messages & Events ライブラリブロック Send および Receive を使用します。通信をカスタマイズするには、(同じライブラリの) Queue ブロックを使用して、容量、並べ替えポリシー (LIFO、FIFO、および優先順位)、および上書きポリシー (キューが容量を上回ったときの動作) のパラメーターを設定します。Simulink Coder を使用して GRT ベースのシステムターゲットファイル用 C コードを生成したり、Embedded Coder を使用して ERT ベースのシステムターゲットファイル用 C コードを生成したりできます。

メッセージは、Simulink 内でモデル化できる分散された複雑なシステムに効果的な通信方法です。

Simulink でメッセージベースの通信用にモデルを準備する方法

Simulink で、次のようにモデルコンポーネント間でメッセージベースの通信をモデル化できます。

Send ブロックを含むモデル (参照モデル) を作成します。
Receive ブロックを含むモデル (参照モデル) を作成します。
2 つの Model ブロックを含むモデル (最上位モデル) を作成します。
- 最初の Model ブロックを Send ブロックを含むモデル (手順 1 のモデル) に設定します。
- 2 番目の Model ブロックを Receive ブロックを含むモデル (手順 2 のモデル) に設定します。
モデルを実行するときに、メッセージ行の上にある最上位モデルにキューが生成されます。キューによって、明示的または暗黙的に、メッセージの通信を制御します。生成されたキューを使用するか、最上位モデルに Queue ブロックを追加して、通信パラメーターを明示的に指定できます。

モデルコンポーネントでメッセージを渡す方法およびコードでこの動作を実装する方法

参照モデルは次のようにメッセージを渡します。

Send ブロックを含むモデルでは、Send ブロックが信号をメッセージに変換します。
キューを含む最上位モデルが、容量、配信順序、およびその他のサービス品質 (QoS) メトリクスを定義するパラメーターに従ってメッセージを管理します。
Receive ブロックを含むモデルでは、Receive ブロックがメッセージから信号へ変換を戻します。

生成された C コードで、最上位モデルは、参照モデルがそれぞれ独自にアクセスできるセットインターフェイスを確立して送信および受信参照モデル間の接続を容易にします。

生成された C コードでは、メッセージの動作が次のように実装されます。

各モデル境界にサービスが作成されます。サービスには、参照モデルが最上位モデルにメッセージを渡すために使用する、最上位モデルとエントリポイント関数 (サービス関数) への参照が含まれます。
最上位モデルでは、各サービスを初期化して各参照モデルへの接続を作成します。
参照モデルは、サービス関数を呼び出して最上位モデルにメッセージを渡します。

C コードの生成例

この例では、ソフトウェアコンポーネント間におけるメッセージ送受信インターフェイスの確立で指定されたモデルから C コードを生成し、確認します。

Model that shows how to establish message send and receive interfaces between software components

C コードの生成:

モデルを開きます。
アプリギャラリーで [Embedded Coder] をクリックします。
モデル (最上位モデルと両方の参照モデル) ごとに、[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の [コード生成] ペインで、[言語] を C に設定し、モデルを保存します。
コードを生成します。[C コード] タブで、[ビルド] をクリックします。
生成されたコードを表示します。[C コード] タブで、[コードの表示] をクリックします。

C コードの確認:

各モデル境界にサービスが作成されます。C では、参照モデルでサービスが DWork として表されます。サービスは、最上位モデルのインスタンスへのポインターと、メッセージを渡すために参照モデルが呼び出すサービス関数を提供します。
1. メッセージを送信するサービスを表示するには、送信参照モデルのヘッダーファイル mSend.h を開きます。DWork 割り当てを表示します。
2. 送信メッセージデータ型を表示するには、データ型が共有可能な場合 (たとえば、組み込みデータ型、インポートされたバス型、または指定されたデータ型をもつエクスポートされたバス型)、情報は共有ヘッダーファイルにあります。データ型が共有可能ではない場合、情報はモデルヘッダーファイル mSend.h にあります。この例では、共有ヘッダーファイル SendData_real_T.h を開いて共有可能なデータ型を表示します。
3. メッセージを受信するサービスを表示するには、受信参照モデルのヘッダーファイル mReceive.h を開きます。DWork 割り当てを表示します。
4. 受信したメッセージデータ型を表示するには、データ型が共有可能な場合 (たとえば、組み込みデータ型、インポートされたバス型、または指定されたデータ型をもつエクスポートされたバス型)、情報は共有ヘッダーファイル内にあります。データ型が共有可能ではない場合、情報はモデルヘッダーファイル mReceive.h にあります。この例では、共有ヘッダーファイル RecvData_real_T.h を開いて共有可能なデータ型を表示します。
最上位モデルでは、各サービスを初期化して各参照モデルへの接続を作成します。C では、最上位モデルが各参照モデルの DWork を初期化します。初期化を確認するには、最上位モデルの C ファイル MessageSendReceiveDefaultBufferModel.c を開きます。
参照モデルは、サービス関数を呼び出して最上位モデルにメッセージを渡します。C では、参照モデルが、サービス関数のポインターを逆参照し、最上位モデルのインスタンスへのポインターを渡すことでサービス関数を呼び出します。最上位モデルのヘッダーファイルでサービス関数のプロトタイプを表示できます。それらのサービス関数の参照モデル呼び出しを参照モデル C ファイルで表示できます。
1. メッセージを送信するサービス関数のプロトタイプを表示するには、最上位モデルのヘッダーファイル MessageSendReceiveDefaultBufferModel.h を開きます。
2. メッセージを送信するサービス関数の実装を表示するには、最上位モデルの C ファイル MessageSendReceiveDefaultBufferModel.c を開きます。
3. 送信参照モデルがサービス関数を呼び出す方法を表示するには、モデルの C ファイル mSend.c を開きます。ステップ関数で、モデルはサービスを呼び出してインスタンスデータとメッセージを最上位モデルに送信し、戻りステータスを受信します。
4. メッセージを受信するサービス関数のプロトタイプを表示するには、最上位モデルのヘッダーファイル MessageSendReceiveDefaultBufferModel.h を開きます。
5. メッセージを受信するサービス関数の実装を表示するには、最上位モデルの C ファイル MessageSendReceiveDefaultBufferModel.c を開きます。
6. 受信参照モデルがサービス関数を呼び出す方法を表示するには、モデルの C ファイル mReceive.c を開きます。ステップ関数で、モデルはサービスを呼び出してメッセージペイロードと戻りステータスを受信します。