【研发日记】Matlab/Simulink避坑指南(十一)—

【研发日记】Matlab/Simulink避坑指南(十一)——Delay周期Bug

文章目录

前言

背景介绍

问题描述

分析排查

解决方案

总结归纳

前言

见《研发日记，Matlab/Simulink避坑指南(六)——字节分割Bug》

见《研发日记，Matlab/Simulink避坑指南(七)——数据溢出钳位Bug》

见《研发日记，Matlab/Simulink避坑指南(八)——else if分支结构Bug》

见《研发日记，Matlab/Simulink避坑指南(九)——可变数组应用Bug》

见《【研发日记】Matlab/Simulink避坑指南(十)——移位溢出Bug》

背景介绍

最近在一个项目中，使用Simulink写一段嵌入式代码，功能是把一个信号的当前值和上一周期的值都同时拿来使用。乍一看感觉挺简单，想着直接用一个Delay模块就能搞定了，但是就这么一个小应用让我栽了跟头，在整个工程中排查了几个小时才找到问题。下面就来分享一下这一小段个人经历。

一开始的模型搭建大概是下面这个样子：

问题描述

按照上述示例，预想应该可以正常运行，但是实际运行时却跟预想的不一样，示例如下：

我的系统运行周期是10ms，希望看到的是Out2输出一个慢10ms的信号，但是看到运行结果是慢了100ms。

分析排查

使用前段时间解锁的Debug技能《【研发日记】Matlab/Simulink技能解锁(一)——在Simulink编辑窗口Debug》，来调试一下上述模型，示例如下：

使用Step Forward单步运行，打上Signal Value Lable，可以看到Out2的输出值并不是每10ms都更新，而是累积运行10步后才更新，更新的数据是100ms前Out1的值。

这时候我们把模型的Sample Time打开，看到的结果是信号源模块和Delay模块居然都是100ms，示例如下：

信号源模块的100ms没有问题，但是Delay模块我是想让他10ms的，打开Delay模块的配置看到Sample Time设置的是-1，我们是想让他继承系统运行的10ms周期的，示例如下：

根据上述结果推测，Delay模块没有继承系统的10ms周期，而是继承了信号源模块的100ms周期，所以Out2的输出值输出值出现了错误，问题应该就出在这里。

解决方案

根据上面的分析，调整Delay模块的Sample Time，直接把它写成固定的10ms，示例如下：

重新运行程序，问题不再出现，Bug修复完工，示例如下：

至此，这个使用Delay模块做信号延迟的应用就算是没问题了，生的代码示例如下：

#include "DelayPeriod.h"
#include "DelayPeriod_private.h"/* Block signals (default storage) */
B_DelayPeriod_T DelayPeriod_B;/* Block states (default storage) */
DW_DelayPeriod_T DelayPeriod_DW;/* External outputs (root outports fed by signals with default storage) */
ExtY_DelayPeriod_T DelayPeriod_Y;/* Real-time model */
static RT_MODEL_DelayPeriod_T DelayPeriod_M_;
RT_MODEL_DelayPeriod_T *const DelayPeriod_M = &DelayPeriod_M_;
static void rate_scheduler(void);/**   This function updates active task flag for each subrate.* The function is called at model base rate, hence the* generated code self-manages all its subrates.*/
static void rate_scheduler(void)
{/* Compute which subrates run during the next base time step.  Subrates* are an integer multiple of the base rate counter.  Therefore, the subtask* counter is reset when it reaches its limit (zero means run).*/(DelayPeriod_M->Timing.TaskCounters.TID[1])++;if ((DelayPeriod_M->Timing.TaskCounters.TID[1]) > 9) {/* Sample time: [0.1s, 0.0s] */DelayPeriod_M->Timing.TaskCounters.TID[1] = 0;}
}real_T rt_urand_Upu32_Yd_f_pw_snf(uint32_T *u)
{uint32_T hi;uint32_T lo;/* Uniform random number generator (random number between 0 and 1)#define IA      16807                      magic multiplier = 7^5#define IM      2147483647                 modulus = 2^31-1#define IQ      127773                     IM div IA#define IR      2836                       IM modulo IA#define S       4.656612875245797e-10      reciprocal of 2^31-1test = IA * (seed % IQ) - IR * (seed/IQ)seed = test < 0 ? (test + IM) : testreturn (seed*S)*/lo = *u % 127773U * 16807U;hi = *u / 127773U * 2836U;if (lo < hi) {*u = 2147483647U - (hi - lo);} else {*u = lo - hi;}return (real_T)*u * 4.6566128752457969E-10;
}/* Model step function */
void DelayPeriod_step(void)
{/* Outport: '<Root>/Out2' incorporates:*  Delay: '<Root>/Delay'*/DelayPeriod_Y.Out2 = DelayPeriod_DW.Delay_DSTATE;if (DelayPeriod_M->Timing.TaskCounters.TID[1] == 0) {/* UniformRandomNumber: '<Root>/Uniform Random Number' */DelayPeriod_B.UniformRandomNumber =DelayPeriod_DW.UniformRandomNumber_NextOutput;/* Outport: '<Root>/Out1' */DelayPeriod_Y.Out1 = DelayPeriod_B.UniformRandomNumber;/* Update for UniformRandomNumber: '<Root>/Uniform Random Number' */DelayPeriod_DW.UniformRandomNumber_NextOutput = rt_urand_Upu32_Yd_f_pw_snf(&DelayPeriod_DW.RandSeed) * 2.0 + -1.0;}/* Update for Delay: '<Root>/Delay' */DelayPeriod_DW.Delay_DSTATE = DelayPeriod_B.UniformRandomNumber;rate_scheduler();
}