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時間カウンターのメモリ使用量の最適化

この例は、コード ジェネレーターが時間カウンターに割り当てるメモリ量を最適化する方法を示しています。この例では、経過時間、つまり 2 つのイベントの時間間隔を保存するメモリを最適化します。

コード ジェネレーターは、時間カウンターを符号なし整数で表します。時間カウンターのワード サイズは、モデル コンフィギュレーション パラメーター [アプリケーションのライフスパン] の設定に基づいています。このパラメーターは、アプリケーションが実行される予測最大時間を指定します。このパラメーターを使用して時間カウンターのオーバーフローを防ぐことができます。既定のサイズは 64 ビットです。

時間カウンターが使用するビット数は、[アプリケーションのライフスパン (日)] パラメーターの設定に応じて変わります。たとえば、時間カウンターがオーバーフローを回避するために 1 kHz のレートでインクリメントする場合、カウンターのビット数は次のようになります。

  • ライフスパン < 0.25 秒: 8 ビット

  • ライフスパン < 1 分: 16 ビット

  • ライフスパン < 49 日: 32 ビット

  • ライフスパン > 50 日: 64 ビット

64 ビット時間カウンターは、5 億 9,000 万年オーバーフローしません。

モデル例を開く

モデル例 rtwdemo_abstime を開きます。

モデルは、SS1SS2SS3 の 3 つのサブシステムで構成されます。[数学とデータ型] ペインで、[アプリケーションのライフスパン (日)] パラメーターは既定値の inf に設定されています。

3 つのサブシステムには、出力値を計算するための入力として経過時間を必要とする Discrete-time Integrator が含まれます。サブシステムは、次のように変わります。

  • SS1 - 1 kHz のクロックで動作します。時間カウンターは必要ありません。トリガー端子の [サンプル時間タイプ] パラメーターは、[periodic] に設定されます。経過時間は 0.001 としてインライン化されます。

  • SS2 - 100 Hz のクロックで動作します。時間カウンターが必要です。1 日のライフスパンに基づいて、32 ビット カウンターに経過時間が保存されます。

  • SS3 - 0.5 Hz のクロックで動作します。時間カウンターが必要です。1 日のライフスパンに基づいて、16 ビット カウンターに経過時間が保存されます。

モデルのシミュレーション

モデルのシミュレーションを実行します。既定の設定では、モデルはサンプル時間を異なる色で表示します。3 つのサブシステムの離散サンプル時間は、赤、緑、青で表示されます。トリガーされたサブシステムは青緑で表示されます。

コードとレポートの生成

1. ビルドと検査プロセス用に一時フォルダーを作成します。

2. GRT システム ターゲット ファイルと inf 日間のライフスパンを使用するようにコード ジェネレーターのモデルを設定します。

3. モデルを作成します。

### Starting build procedure for model: rtwdemo_abstime
### Successful completion of build procedure for model: rtwdemo_abstime

生成コードのレビュー

生成されたソース ファイル rtwdemo_abstime.c を開きます。

struct tag_RTM_rtwdemo_abstime_T {
  const char_T *errorStatus;

  /*
   * Timing:
   * The following substructure contains information regarding
   * the timing information for the model.
   */
  struct {
    uint32_T clockTick1;
    uint32_T clockTickH1;
    uint32_T clockTick2;
    uint32_T clockTickH2;
    struct {
      uint16_T TID[3];
      uint16_T cLimit[3];
    } TaskCounters;
  } Timing;
};

/* Block states (default storage) */
extern DW_rtwdemo_abstime_T rtwdemo_abstime_DW;

/* External inputs (root inport signals with default storage) */
extern ExtU_rtwdemo_abstime_T rtwdemo_abstime_U;

/* External outputs (root outports fed by signals with default storage) */
extern ExtY_rtwdemo_abstime_T rtwdemo_abstime_Y;

/* Model entry point functions */
extern void rtwdemo_abstime_initialize(void);
extern void rtwdemo_abstime_step(int_T tid);
extern void rtwdemo_abstime_terminate(void);

/* Real-time Model object */
extern RT_MODEL_rtwdemo_abstime_T *const rtwdemo_abstime_M;

/*-
 * The generated code includes comments that allow you to trace directly
 * back to the appropriate location in the model.  The basic format
 * is <system>/block_name, where system is the system number (uniquely
 * assigned by Simulink) and block_name is the name of the block.
 *
 * Use the MATLAB hilite_system command to trace the generated code back
 * to the model.  For example,
 *
 * hilite_system('<S3>')    - opens system 3
 * hilite_system('<S3>/Kp') - opens and selects block Kp which resides in S3
 *
 * Here is the system hierarchy for this model
 *
 * '<Root>' : 'rtwdemo_abstime'
 * '<S1>'   : 'rtwdemo_abstime/SS1'
 * '<S2>'   : 'rtwdemo_abstime/SS2'
 * '<S3>'   : 'rtwdemo_abstime/SS3'
 */
#endif                                 /* RTW_HEADER_rtwdemo_abstime_h_ */

4 つの 32 ビット符号なし整数の clockTick1clockTickH1clockTick2 および clockTickH2 が、サブシステム SS2SS3 の経過時間を格納するカウンターになります。

最適化の有効化とコードの再生成

1. モデルを再設定してライフスパンを 1 日に設定します。

2. モデルを作成します。

### Starting build procedure for model: rtwdemo_abstime
### Successful completion of build procedure for model: rtwdemo_abstime

再生成コードのレビュー

struct tag_RTM_rtwdemo_abstime_T {
  const char_T *errorStatus;

  /*
   * Timing:
   * The following substructure contains information regarding
   * the timing information for the model.
   */
  struct {
    uint32_T clockTick1;
    uint16_T clockTick2;
    struct {
      uint16_T TID[3];
      uint16_T cLimit[3];
    } TaskCounters;
  } Timing;
};

/* Block states (default storage) */
extern DW_rtwdemo_abstime_T rtwdemo_abstime_DW;

/* External inputs (root inport signals with default storage) */
extern ExtU_rtwdemo_abstime_T rtwdemo_abstime_U;

/* External outputs (root outports fed by signals with default storage) */
extern ExtY_rtwdemo_abstime_T rtwdemo_abstime_Y;

/* Model entry point functions */
extern void rtwdemo_abstime_initialize(void);
extern void rtwdemo_abstime_step(int_T tid);
extern void rtwdemo_abstime_terminate(void);

/* Real-time Model object */
extern RT_MODEL_rtwdemo_abstime_T *const rtwdemo_abstime_M;

/*-
 * The generated code includes comments that allow you to trace directly
 * back to the appropriate location in the model.  The basic format
 * is <system>/block_name, where system is the system number (uniquely
 * assigned by Simulink) and block_name is the name of the block.
 *
 * Use the MATLAB hilite_system command to trace the generated code back
 * to the model.  For example,
 *
 * hilite_system('<S3>')    - opens system 3
 * hilite_system('<S3>/Kp') - opens and selects block Kp which resides in S3
 *
 * Here is the system hierarchy for this model
 *
 * '<Root>' : 'rtwdemo_abstime'
 * '<S1>'   : 'rtwdemo_abstime/SS1'
 * '<S2>'   : 'rtwdemo_abstime/SS2'
 * '<S3>'   : 'rtwdemo_abstime/SS3'
 */
#endif                                 /* RTW_HEADER_rtwdemo_abstime_h_ */

[アプリケーションのライフスパン (日)] パラメーターの新しい設定では、コード ジェネレーターに、時間カウンター用に確保するメモリを少なくするよう指示します。生成コードには次が含まれます。

  • 32 ビット符号なし整数 clockTick1SS2 のタスクの経過時間を保存します。

  • 16 ビット符号なし整数 clockTick2SS3 のタスクの経過時間を保存します。

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