System Generator系列之使用MCode进行建模控制

~Show Time~

老样子，先打开System Generator，启动MATLAB完成后，再打开Simulink进行仿真模型的设计，再添加以下的一些基本模块：

Repeating Sequence Stair：用于重复产生离散时间序列，也是本次设计的输入。

Gateway In、Gateway Out、System Generator以及Scope

添加完成后，可以简单先进行连接，如下：

中间留着的空白区就是用于今天的核心，用于和M代码进行链接的模块即MCode，所在菜单为：Xilinx Blockset/Index，如下：

将其添加到自己的模型文件中，先不用连接，需要自己编辑好M文件后再使用，双击MCode模块，然后点击Edit M-File：

然后会在MATLAB的代码编辑区打开默认的M文件：

可以看到该文件就是一个函数，因此只需要自行编辑一个function定义的函数即可在MCode中使用，创建一个新的M文件，然后输入如下所示的代码，其中：

函数名：state_machine

输入：din

输出：matched

以上的代码表示的是一个状态机（FSM—FiniteState Machine），有5个状态，能够检测连续的序列（1011），状态图如下：

然后将代码保存到与模型文件同一文件夹下面，然后可以关掉之前打开的xlmax.m，并且在MCode这个模块中点击Browse：

在弹出的界面选择刚刚保存的state_machine.m，点击OK保存并关闭，然后在模型文件下可以看到此时的MCode已经只有一个输入和输出端口，并且名字已经变成刚刚创建的函数名，如下所示：

不过这时候的代码并没有编写完成，还需要添加一些变量，首先是state需要设置一个变量声明，不然相当于未定义，要报错，添加以下一句代码即可：

persistent state, state =xl_state(0,{xlUnsigned, 3, 0});

这部分的代码使用persistent将state在该M文件中做了一个变量的声明，可以在该M文件中进行使用，xl_state()这个则是对state进行赋值；

该函数的简单用法就是：xl_state(init, precision)

第一个init就是初始化的值，precision就是其精度；

而代码中的{xlUnsigned, 3, 0}属于一个单元阵列，其中xlUnsigned代表数据类型是无符号的定点数；3代表数据的位宽，因为代码中的state需要达到4，所以至少要3bit的位宽；0代表的是二进制点的位置，该部分代码不需要有小数，所以直接设置为0。xl_state 以及Percision也都还有其他用法，可以自行对MCode使用help进行研究。

不过代码中其实存在一些缺陷，就是状态机还不能正常进入，需要添加一个otherwise使得状态机开始运行，具体添加如下：

以上步骤的内容都完成后，就可以保存，在运行前还需要对Repeating SequenceStair这个模块做下简单的配置，使得输出的序列值有包含状态机检测的序列的：

然后因为变量序列值比较多了，默认设置的运行时间也需要做一定的改变，弄个足够把序列值全部能采集到，直接设置20，然后再点击Run进行运行，并且在示波器观察结果：

可以看到只要出现了“1011”的序列，输出检测就会置1，反之保持为0。

学会了今天的操作，是不是觉得以后在FPGA中使用MATLAB中的代码也变得很简单了

下次我想再搞个反过来的操作，让硬件描述语言可以转换成在MATLAB上也能使用的，敬请期待吧~