Stateflow チャート オブジェクトの実行と単位テスト

スタンドアロンの Stateflow^® チャートは、有限ステート マシンの動作を定義する MATLAB^® クラスです。スタンドアロンのチャートは、MATLAB をアクション言語として Classic チャートのセマンティクスを実装します。Simulink^® でのコード生成が制限されている関数を含めて、MATLAB のすべての機能を使用してチャートをプログラミングできます。詳細については、MATLAB オブジェクトとして実行する Stateflow チャートの作成を参照してください。

スタンドアロンの Stateflow チャートの例

ファイル sf_chart.sfx には、スタンドアロンの Stateflow チャート sf_chart が含まれています。チャートには、ローカル データ u、x および y が含まれています。

この例では、Stateflow エディターから、また MATLAB コマンド ウィンドウで、このチャートを実行する方法を説明します。

Stateflow エディターからのスタンドアロンのチャートの実行

スタンドアロンのチャートの単体テストおよびデバッグを行うために、Stateflow エディターから直接チャートを実行できます。実行中に、ユーザー インターフェイスからデータ値を入力し、イベントをブロードキャストします。

1. Stateflow エディターでチャートを開きます。

   edit sf_chart.sfx

2. [シンボル] ペインで、u = 1 の値を入力して [実行] をクリックします。チャートはそのデフォルト遷移を実行し、次を行います。

   • x を 0 の値に初期化する

   • ステート A をアクティブ ステートにする

   • y を 1 の値に代入する

   • x の値を 1 に増やす

   チャート アニメーションでは、アクティブ ステート A が強調表示されます。[シンボル] ペインに値 u = 1、x = 1、および y = 1 が表示されます。チャートでは、次の実行コマンドまで現在のステートおよびローカル データが保持されます。

   

3. [ステップ] をクリックします。u の値は、ステート A からの遷移の条件 [u<0] を満たさないため、このステートはアクティブなままとなり、x と y の値は 2 に増えます。ここで、[シンボル] ペインには、u = 1、x = 2、および y = 2 の値が表示されます。

   

4. [シンボル] ペインで、u = −1 の値を入力して [ステップ] をクリックします。負のデータ値により、ステート B への遷移がトリガーされます。[シンボル] ペインに値 u = −1、x = 1、および y = 3 が表示されます。

   

5. [シンボル] ペインでは、任意のチャート データの値を変更できます。たとえば、x = 3 の値を入力します。チャートは次回の実行ステップでこのデータ値を使用します。

6. u = 2 の値を入力して、[ステップ] をクリックします。チャートが遷移し、ステート A に戻ります。[シンボル] ペインに値 u = 2、x = 4、および y = 5 が表示されます。

   

7. チャートのアニメーションを停止するには、[停止] をクリックします。

実行を中断してチャート内の各アクションをステップ実行するには、チャートを実行する前にブレークポイントを追加します。詳細については、スタンドアロンの Stateflow チャートのデバッグを参照してください。

MATLAB でのスタンドアロンのチャートの実行

Stateflow エディターを開かずに、MATLAB でスタンドアロンのチャートを実行できます。チャートが開いている場合、エディターでは、チャート アニメーションによってアクティブ ステートと遷移が強調表示されます。

1. Stateflow エディターでチャートを開きます。MATLAB コマンド ウィンドウで次のように入力します。

   edit sf_chart.sfx

2. スタンドアロン チャートの sfx ファイルの名前を関数として使用して、Stateflow チャート オブジェクトを作成します。データ u の初期値を名前と値のペアとして指定します。

   s = sf_chart(u=1)

   Stateflow Chart
   
      Execution Function
       y = step(s)
   
      Local Data
         u         : 1
         x         : 1
         y         : 1
      Active States: {'A'}

   このコマンドは、チャート オブジェクト s を作成し、デフォルト遷移を実行して、x および y の値を初期化します。Stateflow エディターで、チャートがアニメーション化され、アクティブ ステート A が強調表示されます。

   

3. チャートを実行するには、関数 step を呼び出します。たとえば、u = 1 の値を使用して関数 step を呼び出すとします。

   step(s,u=1)

   disp(s)

   Stateflow Chart
   
      Execution Function
       y = step(s)
   
      Local Data
         u         : 1
         x         : 2
         y         : 2
      Active States: {'A'}

   u の値は、ステート A からの遷移の条件 [u<0] を満たさないため、このステートはアクティブなままとなり、x と y の値は 2 に増えます。

   

4. 今度は u = −1 の値を使用して、チャートを再度実行します。

   step(s,u=-1)

   disp(s)

   Stateflow Chart
   
      Execution Function
       y = step(s)
   
      Local Data
         u         : -1
         x         : 1
         y         : 3
      Active States: {'B'}

   負のデータ値により、ステート B への遷移がトリガーされます。x の値は 1 に減り、y の値は 3 に増えます。

   

5. 任意のチャート データの値にアクセスするには、ドット表記を使用します。たとえば、以下を入力することにより、3 の値をローカル データ x に代入できます。

   s.x = 3

   Stateflow Chart
   
      Execution Function
       y = step(s)
   
      Local Data
         u         : -1
         x         : 3
         y         : 3
      Active States: {'B'}

   スタンドアロンのチャートは、次回の実行ステップでこのデータ値を使用します。

6. u = 2 の値を使用してチャートを実行します。

   step(s,u=2)

   disp(s)

   Stateflow Chart
   
      Execution Function
   
       y = step(s)
   
      Local Data
         u         : 2
         x         : 4
         y         : 5
      Active States: {'A'}

   チャートは遷移してステート A に戻り、x と y の値を変更します。

   

7. チャート アニメーションを停止するには、Stateflow チャート オブジェクト s を削除します。

   delete(s)

複数のチャート オブジェクトの実行

同じスタンドアロンのチャートで定義されている複数のチャート オブジェクトを実行できます。同時実行のチャート オブジェクトは、内部状態は個別に維持しますが、エディター内では同じチャートに関連付けられたままとなります。チャート アニメーションは、直近で実行されたチャート オブジェクトのステートを反映します。Stateflow エディターが開いている間に複数のチャート オブジェクトを実行すると、結果が紛らわしくなる可能性があるため、推奨されません。

参考

disp | edit | delete

トピック

• MATLAB オブジェクトとして実行する Stateflow チャートの作成
• スタンドアロンの Stateflow チャートのデバッグ
• スクリプトとモデルを使用した Stateflow チャート オブジェクトの実行
• Stateflow チャートを使用したヒューマンマシン インターフェイスのロジックの設計