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デプロイされたSimulinkモデルでXCP操作を実行する

この例では、XCP プロトコル機能を使用して、Windows® 実行可能ファイルに展開された Simulink ® モデルから基本的な XCP 操作を実行する方法を示します。この例では、直接メモリアクセスを使用してモデルの特性パラメータを変更したり、直接メモリアクセスと動的 DAQ リストを使用してモデルの測定パラメータを読み取ったりするなど、TCP プロトコルで XCP 操作を実行します。

XCP は、モデル、アルゴリズム、または ECU の内部パラメータと変数にアクセスして変更するために使用される高レベルプロトコルです。詳細については、ASAM 標準を参照してください。

アルゴリズムの概要

この例で使用されるアルゴリズムは、XCP サーバーとして構築および展開された Simulink モデルです。モデルはすでにコンパイルされており、ファイル XCPServerSineWaveGenerator.exe で実行できます。さらに、そのビルドプロセスの出力として A2L ファイル XCPServerSineWaveGenerator.a2l が提供されます。モデルには、XCP 経由でアクセス可能な 3 つの測定値と 2 つの特性が含まれています。モデルはすでにデプロイされているため、この例を実行するために Simulink は必要ありません。次の図はモデルを示しています。

XCP サーバーモデルを実行する

XCP サーバーと通信するには、デプロイされたモデルを実行する必要があります。system 関数を使用すると、MATLAB ® 内から XCPServerSineWaveGenerator.exe を実行できます。この関数では、実行可能ファイルを指す引数リストを構築する必要があります。別のコマンドウィンドウが開き、サーバーからの実行中の出力が表示されます。入力 pwd は現在の作業ディレクトリを取得します。

sysCommand = ['"', fullfile(pwd, 'XCPServerSineWaveGenerator.exe'),'"', ' &'];
system(sysCommand);

A2Lファイルを開く

xcpA2L 関数を使用して、サーバーモデルを記述する A2L ファイルを開きます。

a2lInfo = xcpA2L("XCPServerSineWaveGenerator.a2l");

TCP は、XCP サーバーとの通信に使用されるトランスポートプロトコルです。IP アドレスやポート番号などの TCP 接続の詳細は、TransportLayerTCPInfo プロパティに含まれています。

a2lInfo.TransportLayerTCPInfo

ans = 
  XCPonIP with properties:
          CommonParameters: [1×1 xcp.a2l.CommonParameters]
    TransportLayerInstance: ''
                      Port: 17725
                   Address: 2.1307e+09
             AddressString: '127.0.0.1'

XCPチャネルを作成する

サーバーへのアクティブな XCP 接続を作成するには、xcpChannel 関数を使用します。この関数には、サーバー A2L ファイルへの参照と、サーバーとのメッセージングに使用するトランスポートプロトコルの種類 (この例では TCP のみ) が必要です。

xcpCh = xcpChannel(a2lInfo, "TCP")

xcpCh = 
  Channel with properties:

              ServerName: 'ModuleName'
             A2LFileName: 'XCPServerSineWaveGenerator.a2l'
          TransportLayer: 'TCP'
    TransportLayerDevice: [1×1 struct]
              SeedKeyDLL: []

サーバーに接続する

サーバーとの通信をアクティブにするには、connect 関数を使用します。

connect(xcpCh)

直接取得によるXCP測定の読み取り

このセクションでは、モデルサーバーに直接メモリアクセスするための関数 readMeasurement を使用して、モデルの測定パラメータを読み取る方法を示します。

測定データを直接取得

readMeasurement 関数は、サーバーから指定された測定値の現在の値を取得します。

readMeasurement(xcpCh, "Sine")

ans = 0

readMeasurement(xcpCh, "SineAfterGain")

ans = -1.9021

readMeasurement(xcpCh, "SineAfterTable")

ans = -0.9511

ダイナミックDAQリストでXCP測定を読み取る

データを取得するための直接メモリアクセスとは別に、測定データを読み取るもう 1 つの方法は、動的 DAQ リストを使用することです。このセクションでは、動的 DAQ リストを使用してモデルの測定パラメータを読み取る方法を説明します。

測定リストの作成と表示

createMeasurementList 関数を使用して、動的 DAQ リストを作成します。

createMeasurementList(xcpCh, "DAQ", "100 ms", ["Sine", "SineAfterGain", "SineAfterTable"])

XCPサーバーからデータを取得する

startMeasurement 関数を使用して構成された動的 DAQ リストを開始します。数秒間実行した後、stopMeasurement 関数を使用して測定を停止します。

startMeasurement(xcpCh)
pause(3);
stopMeasurement(xcpCh)

正弦測定データを取得する

Sine 測定の XCP チャネルから取得したデータを取得するには、readDAQ 関数を使用します。

dataSine = readDAQ(xcpCh, "Sine");
plot(dataSine, "o-")
title("Sine Measurement Data")
xlabel("Data Point")
ylabel("Data Value")

SineAfterGain測定データを取得する

SineAfterGain 測定の XCP チャネルから取得したデータを取得するには、readDAQ 関数を使用します。

dataSineAfterGain = readDAQ(xcpCh, "SineAfterGain");
plot(dataSineAfterGain, "o-")
title("SineAfterGain Measurement Data")
xlabel("Data Point")
ylabel("Data Value")

SineAfterTable測定データを取得する

SineAfterTable 測定の XCP チャネルから取得したデータを取得するには、readDAQ 関数を使用します。

dataSineAfterTable = readDAQ(xcpCh, "SineAfterTable");
plot(dataSineAfterTable, "o-")
title("SineAfterTable Measurement Data")
xlabel("Data Point")
ylabel("Data Value")

測定リストを解放する

freeMeasurementLists 関数を使用して測定リストを解放します。

freeMeasurementLists(xcpCh);

XCP特性のキャリブレーション

このセクションでは、直接メモリアクセスを使用してモデルの測定パラメータをキャリブレーションする方法を説明します。このセクションでは 2 つのパラメータが使用されていることに注意してください。Gain は乗数であり、ydata は 1 次元ルックアップテーブルの出力データポイントを指定します。

プリロードされた特性値の検査

readCharacteristic 関数を使用して特性 Gain の現在の値を読み取ります。

initialGain = readCharacteristic(xcpCh, "Gain")

initialGain = 2

readAxis と readCharacteristic を使用して現在の 1 次元ルックアップテーブルの特性を読み取り、マッピングをプロットします。このテーブルは、あらゆる正の入力値をゼロ出力に効果的にマッピングします。

inputBreakpoints = readAxis(xcpCh, "xdata")

inputBreakpoints = 1×7

   -1.0000   -0.5000   -0.2000         0    0.2000    0.5000    1.0000

outputPoints = readCharacteristic(xcpCh, "ydata")

outputPoints = 1×7

   -1.0000   -0.5000   -0.2000         0         0         0         0

plot(inputBreakpoints, outputPoints);
title("Initial 1-D Look-up Table Map");
xlabel("Input Value");
ylabel("Output Value");

測定リストを作成する

この例では、測定値 Sine の値（変更されていない値と 2 つの特性によって変更された値）を調べます。キャリブレーション前後の Sine の連続的に変化する値を可視化するには、DAQ リストを使用して測定データ値を取得します。createMeasurementList 関数を使用して、サーバーから利用可能なすべての Sine ベースの測定値を含む DAQ リストを作成します。

createMeasurementList(xcpCh, "DAQ", "100 ms", ["Sine", "SineAfterGain", "SineAfterTable"])

キャリブレーション前に測定値を取得する

startMeasurement 関数と stopMeasurement 関数を使用して、DAQ リストを短時間実行します。

startMeasurement(xcpCh);
pause(3);
stopMeasurement(xcpCh);

すべての正弦ベースの測定について DAQ リストによって取得されたデータを取得するには、readDAQ 関数を使用します。100 ミリ秒のイベントで 3 秒間に取得されるサンプルの数は 30 個になると予想されますが、XCP サーバーはリアルタイムオペレーティングシステムではない Windows 上で実行されるため、オペレーティングシステムの使用状況によっては、実際に取得されるサンプルの数が 30 個未満になる可能性があります。

sine = readDAQ(xcpCh, "Sine");
sineAfterGain = readDAQ(xcpCh, "SineAfterGain");
sineAfterTable = readDAQ(xcpCh, "SineAfterTable");

キャリブレーション前に測定値を検査する

SineAfterGain の測定値をベースの Sine の測定値に対してプロットします。Gain の後の値は、元の測定値に基づいて 2 倍に増幅されます。これは、前述のとおり、特性 Gain のプリロード値が 2 であるためです。

plot(sine, "o-"); hold on;
plot(sineAfterGain, "*-"); hold off;
title("Before Calibration: Sine Signal vs Sine Signal after Gain");
legend("Original", "After Gain");
xlabel("Data Point");
ylabel("Data Value");

SineAfterTable の測定値をベースの Sine の測定値に対してプロットします。元の測定値の正の値はすべて、事前にロードされた 1 次元ルックアップテーブルに従ってゼロにマッピングされるため、変更された信号は切り捨てられたように見え、正の値は含まれません。

plot(sine, "o-"); hold on;
plot(sineAfterTable, "*-"); hold off;
title("Before Calibration: Sine Signal vs Sine Signal after Table");
legend("Original", "After Table");
xlabel("Data Point");
ylabel("Data Value");

ゲインと1次元ルックアップテーブルのキャリブレーション

writeCharacteristic を使用して特性 Gain に新しい値を書き込み、readCharacteristic を使用して読み取りを実行し、変更を確認します。

writeCharacteristic(xcpCh, "Gain", 0.5);
newGain = readCharacteristic(xcpCh, "Gain")

newGain = 0.5000

writeCharacteristic を使用して、1 次元ルックアップテーブルの出力に新しいデータポイントを書き込みます。

writeCharacteristic(xcpCh, "ydata", [0 0 0 0 0.2 0.5 1]);

readAxis と readCharacteristic を使用して新しい 1 次元ルックアップテーブルデータを読み取り、マッピングをプロットします。これで、テーブルは負の入力値をゼロ出力に効果的にマッピングします。

inputBreakpoints = readAxis(xcpCh, "xdata")

inputBreakpoints = 1×7

   -1.0000   -0.5000   -0.2000         0    0.2000    0.5000    1.0000

newOutputPoints = readCharacteristic(xcpCh, "ydata")

newOutputPoints = 1×7

         0         0         0         0    0.2000    0.5000    1.0000

plot(inputBreakpoints, newOutputPoints);
title("New 1-D Look-up Table Map");
xlabel("Input Value");
ylabel("Output Value");

キャリブレーション後の測定値を取得する