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Constant

定数値の生成

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• Simulink / Commonly Used Blocks

  Simulink / Sources

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  HDL Coder / Commonly Used Blocks

  HDL Coder / Sources

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説明

Constant ブロックは、実数または複素数の定数値信号を生成します。このブロックを使用して、定数信号入力を提供します。このブロックは、次の値に応じて、スカラー、ベクトル、または行列のいずれかの出力を生成します。

• [定数値] パラメーターの次元

• ベクトル パラメーターを 1 次元として解釈 パラメーターの設定

ブロックの出力は、[定数値] パラメーターと同じ次元と要素をもちます。このパラメーターにベクトルを指定し、ブロックによってそれがベクトルとして解釈されるようにするには、[ベクトル パラメーターを 1 次元として解釈] チェック ボックスをオンにします。そうでない場合は、[定数値] パラメーターの値にベクトルを指定すると、ベクトルは行列として処理されます。

ヒント

定数列挙値を出力するには、代わりに Enumerated Constant ブロックの使用を検討してください。Constant ブロックには、[出力の最小値] や [出力の最大値] など、列挙型に適用されないブロック パラメーターが備わっています。

出力データ型としてバス オブジェクトを使用する場合

Constant ブロックでは、非バーチャル バスを出力データ型として使用することをサポートしています。バス オブジェクトを出力データ型として使用すると、モデルを簡略化できます。バス オブジェクトを出力データ型として使用する場合、[定数値] を 0 またはバス オブジェクトに適合する MATLAB^® 構造体に設定します。

バスの定数値に構造体を使用する場合

指定する構造体には、バス オブジェクトが表すバスのすべての要素の値を含めなければなりません。ブロック出力は非バーチャル バス信号です。

Simulink.Bus.createMATLABStruct を使用すると、バスに対応する完全な構造体を作成できます。

Simulink.Bus.createObject を使用すると、MATLAB 構造体からバス オブジェクトを作成できます。

出力バスの信号要素が double 以外の数値データ型を使用する場合、uint16(37) などの型付き式または 37 などの型なし式を使用して構造体フィールドを指定できます。フィールドのデータ型を制御するには、バス オブジェクトを Simulink.Parameter オブジェクトのデータ型として使用します。型付き式または型なし式のどちらを使用するか決定するには、初期条件構造体フィールドのデータ型の制御を参照してください。

バス オブジェクトのデータ型を使用するためのコンフィギュレーション パラメーターの設定

バス オブジェクトを出力データ型として使用できるようにするには、シミュレーションを開始する前に、[コンフィギュレーション パラメーター] 、 [診断] 、 [データ有効性] 、 [詳細設定パラメーター] 、 [指定不足の初期化の検出] を [簡易] に設定します。詳細については、指定不足の初期化の検出を参照してください。

端子

出力

Port_1 — 定数値

スカラー | ベクトル | 行列 | N 次元配列

定数値。実数または複素数のスカラー、ベクトル、行列または N 次元配列として指定します。既定の設定では、Constant ブロックは次元、データ型および実数/複素数が [定数値] パラメーターと同じ信号を出力します。ただし、固定小数点データ型や列挙データ型など、Simulink^® がサポートする任意のデータ型として出力を指定することができます。

メモ

このブロックのデータ型としてバス オブジェクトを指定した場合、ブロックのバス データの最大値を設定しないでください。Simulink はこの設定を無視します。代わりに、データ型として指定したバス オブジェクトのバス要素の最大値を設定します。詳細については、Simulink.BusElement を参照してください。

データ型: single | double | int8 | int16 | int32 | uint8 | uint16 | uint32 | Boolean | fixed point | enumerated | bus

パラメーター

メイン

定数値 — 定数の出力値

1 (既定値) | スカラー | ベクトル | 行列 | N 次元配列

ブロックによって出力される定数値を指定します。

• MATLAB によって行列として評価される任意の式を入力できます。これには Boolean キーワード true および false が含まれます。

• [出力データ型] をバス オブジェクトに設定する場合、次のいずれかのオプションを指定できます。

  • バス オブジェクトに対応する完全な MATLAB 構造体

  • バス オブジェクトのグラウンド値に対応する構造体を示す 0

  詳細については、出力データ型としてバス オブジェクトを使用する場合を参照してください。

• 非バス データ型の場合、Simulink は、最近値への丸め手法および飽和のオーバーフロー アクションを使用して、このパラメーターをこの値データ型から指定された出力データ型にオフラインで変換します。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: Value

型: 文字ベクトル

値: スカラー | ベクトル | 行列 | N 次元配列

既定の設定: '1'

ベクトル パラメーターを 1 次元として解釈 — ベクトルを 1 次元として処理

on (既定値) | off

[定数値] パラメーターが N 要素の行または列ベクトルの場合、長さ N のベクトルを出力するにはこのチェック ボックスをオンにします。

• このチェック ボックスをオンにすると、[定数値] パラメーターが N 要素の行または列ベクトルの場合に、ブロックは長さ N のベクトルを出力します。たとえば、ブロックは次元が 1 行 N 列または N 行 1 列の行列を出力します。

• このチェック ボックスをオフにすると、[定数値] パラメーターが N 要素の行または列ベクトルの場合に、ブロックは長さ N のベクトルを出力しません。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: VectorParams1D

型: 文字ベクトル

値: 'on' | 'off'

既定の設定: 'on'

サンプル時間 — サンプリング間隔

inf (既定値) | スカラー | ベクトル

シミュレーション中に (たとえば、[定数値] パラメーターの調整結果として) Constant ブロックの出力が変化する時間間隔を指定します。

inf の既定値はブロックの出力が変化しないことを示します。この設定は、ブロックの出力を再計算する必要性をなくすことによって、シミュレーションとコードの生成を高速化します。

詳細については、サンプル時間の指定を参照してください。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: SampleTime

型: 文字ベクトル

値: スカラー | ベクトル

既定の設定: 'inf'

Signal Attributes

出力の最小値 — 範囲チェックの最小出力値

[] (既定値) | スカラー

Simulink が有限で実数の double のスカラー値としてチェックする出力範囲の下限値を指定します。

メモ

このブロックのデータ型としてバス オブジェクトを指定した場合、ブロックのバス データの最小値を設定しないでください。Simulink はこの設定を無視します。代わりに、データ型として指定したバス オブジェクトのバス要素の最小値を設定してください。バス要素の最小値パラメーターの詳細については、Simulink.BusElement を参照してください。

Simulink は、最小値を使って以下を行います。

• 一部のブロックに対するパラメーター範囲のチェック (ブロック パラメーターの最小値と最大値の指定を参照)

• シミュレーション範囲のチェック (信号範囲およびシミュレーション範囲のチェックの有効化を参照)

• 固定小数点データ型の自動スケーリング

• モデルから生成するコードの最適化。この最適化により、アルゴリズム コードが削除され、SIL やエクスターナル モードなどの一部のシミュレーション モードの結果に影響を与えることがあります。詳細については、指定した最小値と最大値を使用した最適化 (Simulink Coder)を参照してください。

メモ

[出力の最小値] により、実際の出力信号が飽和する (またはクリップされる) ことはありません。代わりに、Saturation ブロックを使用してください。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: OutMin

型: 文字ベクトル

値: スカラー

既定の設定: '[ ]'

出力の最大値 — 範囲チェックの最大出力値

[] (既定値) | スカラー

Simulink が有限で実数の double のスカラー値としてチェックする出力範囲の上限値を指定します。

メモ

このブロックのデータ型としてバス オブジェクトを指定した場合、ブロックのバス データの最大値を設定しないでください。Simulink はこの設定を無視します。代わりに、データ型として指定したバス オブジェクトのバス要素の最大値を設定します。バス要素の最大値パラメーターの詳細については、Simulink.BusElement を参照してください。

Simulink は、最大値を使って以下を行います。

• 一部のブロックに対するパラメーター範囲のチェック (ブロック パラメーターの最小値と最大値の指定を参照)

• シミュレーション範囲のチェック (信号範囲およびシミュレーション範囲のチェックの有効化を参照)

• 固定小数点データ型の自動スケーリング

• モデルから生成するコードの最適化。この最適化により、アルゴリズム コードが削除され、SIL やエクスターナル モードなどの一部のシミュレーション モードの結果に影響を与えることがあります。詳細については、指定した最小値と最大値を使用した最適化 (Simulink Coder)を参照してください。

メモ

[出力の最大値] により、実際の出力信号が飽和する (またはクリップされる) ことはありません。代わりに、Saturation ブロックを使用してください。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: OutMax

型: 文字ベクトル

値: スカラー

既定の設定: '[ ]'

出力データ型 — 出力データ型

Inherit: Inherit from 'Constant value' (既定値) | Inherit: Inherit via back propagation | double | single | int8 | int16 | int32 | uint8 | uint16 | uint32 | boolean | fixdt(1,16) | fixdt(1,16,0) | fixdt(1,16,2^0,0) | Enum: <class name> | Bus: <object name> | <data type expression>

出力データ型を指定します。型は継承されるか、直接指定されるか、Simulink.NumericType などのデータ型オブジェクトとして表現されます。

[データ型アシスタントを表示] ボタン をクリックして、データ型の属性の設定に役立つ [データ型アシスタント] を表示します。詳細については、データ型アシスタントを利用したデータ型の指定を参照してください。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: OutDataTypeStr

型: 文字ベクトル

値: 'Inherit: Inherit from 'Constant value'' | 'Inherit: Inherit via back propagation' | 'double' | 'single' | 'int8' | 'uint8' | 'int16' | 'uint16' | 'int32' | 'uint32' | 'boolean' | 'fixdt(1,16)' | 'fixdt(1,16,0)' | 'fixdt(1,16,2^0,0)' | 'Enum: <class name>' | 'Bus: <object name>'

既定の設定: 'Inherit: Inherit from 'Constant value''

固定小数点ツールによる変更に対して出力データ型の設定をロックする — 固定小数点ツールが出力データ型をオーバーライドするのを防止

off (既定値) | on

固定小数点ツールが、ブロックに指定した [出力] データ型をオーバーライドしないようにするには、このパラメーターを選択します。詳細については、[出力データ型の設定をロックする] の使用 (Fixed-Point Designer)を参照してください。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: LockScale

型: 文字ベクトル

値: 'off' | 'on'

既定の設定: 'off'

モデルの例

Constant ブロックからのバス オブジェクトの作成

この例では、Constant ブロックからバス オブジェクトを出力する方法を示します。

モデルを開く

自動室温調節システムのシミュレーション

この例では、Simulink® と Stateflow® を使用して、自動車の自動室温調節システムの機能をシミュレートする方法を示します。車内の空気に到達させたい温度値を入力するには、User Setpoint in Celsius ブロックをダブルクリックし、温度値を入力します。同様の方法で、External Temperature in Celsius も設定できます。モデルの右側の数値表示は、運転席頭部の後ろに設置された温度センサーの測定値を示しています。これは、ドライバーが感じる温度です。モデルが実行され、室温調節がアクティブになると、車内温度の変化を示すために、この表示ボックスの値が変化します。

モデルを開く

時相論理を使ったバンバン制御

この例では、Stateflow® を使用してボイラーのバンバン温度制御システムをモデル化する方法を示します。ボイラーのダイナミクスが Simulink® でモデル化されます。

モデルを開く

跳ねるボールのシミュレーション

この例では、Simulink® を使用した跳ねるボールのモデル化に対する 2 種類の異なるアプローチの使用方法を示します。

モデルを開く

ブロックの特性

データ型	Boolean | bus | double | enumerated | fixed point | integer | single
直接フィードスルー	はい
多次元信号	はい
可変サイズの信号	いいえ
ゼロクロッシング検出	いいえ

拡張機能

C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

HDL コード生成

HDL Coder™ を使用して FPGA 設計および ASIC 設計のための Verilog および VHDL のコードを生成します。

HDL Coder™ には、HDL の実装および合成されたロジックに影響する追加のコンフィギュレーション オプションがあります。

調整可能なパラメーター

調整可能なパラメーターを HDL コード生成用の Constant ブロックで使用できます。詳細については、調整可能なパラメーターの DUT 端子を生成する (HDL Coder)を参照してください。

HDL アーキテクチャ

アーキテクチャ	パラメーター	説明
default Constant	なし	この実装は Constant ブロックの値を出力します。
Logic Value	なし	既定では、この実装は信号内の各ビットにつき 'Z' を 1 文字出力します。たとえば、4 ビット信号の場合、実装は 'ZZZZ' を出力します。
	{'Value', 'Z'}	信号が高インピーダンス状態の場合、このパラメーター値を使用します。この実装は信号内の各ビットにつき 'Z' を 1 文字出力します。たとえば、4 ビット信号の場合、実装は 'ZZZZ' を出力します。
	{'Value', 'X'}	信号が不明な状態の場合、このパラメーター値を使用します。この実装は信号内の各ビットにつき 'X' を 1 文字出力します。たとえば、4 ビット信号の場合、実装は 'XXXX' を出力します。

HDL ブロック プロパティ

ConstrainedOutputPipeline	既存の遅延を設計内で移動することによって出力に配置するレジスタの数。分散型パイプラインではこれらのレジスタは再分散されません。既定の設定は 0 です。詳細については、ConstrainedOutputPipeline (HDL Coder)を参照してください。
InputPipeline	生成されたコードに挿入する入力パイプライン ステージ数。分散型パイプラインと制約付き出力パイプラインでは、これらのレジスタを移動できます。既定の設定は 0 です。詳細については、InputPipeline (HDL Coder)を参照してください。
OutputPipeline	生成されたコードに挿入する出力パイプライン ステージ数。分散型パイプラインと制約付き出力パイプラインでは、これらのレジスタを移動できます。既定の設定は 0 です。詳細については、OutputPipeline (HDL Coder)を参照してください。

複素数データのサポート

このブロックは、複素信号のコード生成をサポートしています。

制限

• [Logic Value] 実装は double データ型をサポートしていません。double 型の定数値にこの実装を指定した場合、コード生成エラーが発生します。

• [サンプル時間] に -1 を入力します。遅延の均衡化は inf サンプル時間をサポートしません。

PLC コード生成
Simulink® PLC Coder™ を使用して構造化テキスト コードを生成します。

固定小数点の変換
Fixed-Point Designer™ を使用して固定小数点システムの設計とシミュレーションを行います。

参考

Enumerated Constant | Simulink.BusElement | Simulink.Parameter

トピック

• ブロック パラメーター値の設定
• バス オブジェクトでのバス プロパティの指定
• バス信号の初期条件の指定
• 定数信号をバス配列にグループ化

R2006a より前に導入