MATLAB und Simulink für Embedded Systems

Embedded Systems entwerfen, codieren und verifizieren

Mit MATLAB® und Simulink® können Sie mühelos Code generieren und ihn auf Hardware ausführen. Die Codeerstellung ist jedoch nur eine von mehreren Aufgaben – erfahren Sie, wie Sie mit MATLAB und Simulink Ihr nächstes Embedded System vom Prototyping bis in die Produktion entwerfen, codieren und verifizieren können. Sie können:

  • optimierten C-, C++-, CUDA-, Verilog-, HDL-Code und Structured Text generieren 
  • Entwurfstools für Gleitkomma- und Festkomma-Algorithmen verwenden, um Kompromisse zwischen Kosten und Leistung zu finden
  • Verifikation und Profiling von generiertem Code mithilfe von In-the-Loop-Tests durchführen
  • Standards wie AUTOSAR, ISO 26262, DO-178, MISRA C und CERT C entsprechen
  • Prototypenentwicklung auf gängigen Boards von Arduino® bis Zynq® mit Hardware Support Package-Add ons

„Mit Model-Based Design hatten wir einen erfolgreichen ersten Flug; es gab keine Probleme mit der Steuerung oder der Integration. Indem wir den Code für den Steuerungsalgorithmus mit Embedded Coder aus unserem Simulink-Modell generiert haben, haben wir die Verzögerungen vermieden, die durch eine manuelle Codegenerierung entstehen, und das Team hatte mehr Zeit zur Verfügung, um an den umfassenderen Programmzielen zu arbeiten.“

Mike Bothwell, Bell Helicopter

Vorträge vom Coder Summit

Sehen Sie sich an, wie technische Experten und Entwicklungsmitarbeiter neue Funktionen für den Softwareentwurf, die Generierung von Embedded Code und mehr präsentieren.

Codegenerierung aus MATLAB

Generieren Sie C-, C++-, CUDA- und HDL-Code für MATLAB in nur drei iterativen Schritten. Stellen Sie den Code zur Ausführung bereit, wo Sie möchten – von PCs über mobile Geräte bis hin zu Embedded Systemen. Während Sie Ihren Entwurf weiterentwickeln, kann MATLAB Coder automatisch neuen Code generieren, sodass Sie ihn nicht manuell schreiben müssen. Dies beschleunigt die Arbeit und ermöglicht mehr Entwurfsiterationen.

Sie können den generierten Code als Quellcode, statische Bibliotheken oder dynamische Bibliotheken in Ihre Anwendungen integrieren, die außerhalb von MATLAB auf dem Desktop oder in der Cloud ausgeführt werden. Sie können den generierten Code auch als MEX-Funktion paketieren und ihn direkt in MATLAB verwenden.

Generierung von Code aus Simulink

Verwenden Sie Embedded Coder®, um Ihre Modelle in Quellcode und ausführbare Dateien hoher Qualität für Prototyping und Produktion zu übersetzen. Verwenden Sie Standardeinstellungen für C und C++, oder optimieren Sie die Leistungsfähigkeit, indem Sie SIMD-Anweisungen, Speicherklassen und Codeplatzierungen in Speicherabschnitten nutzen. Generieren Sie Quellcode in ANSI/ISO C/C++, MISRA-C oder AUTOSAR, den Sie in Ihre Laufzeitumgebung einbinden können. Sie können auch eine vollständige, einsatzbereite ausführbare Datei generieren, die Sie automatisch auf Ihr Hardwaregerät herunterladen und dort ausführen können.

Untersuchen Sie generierten Code für Ihre Modelle mithilfe von Links für die bidirektionale Rückverfolgbarkeit oder generieren Sie einen Bericht mit Code, Daten, Funktionsschnittstellen und Codemetriken.

Festkomma-Algorithmen

Nutzen Sie zahlreiche Datentypen und Tools, um ausgehend von einer Darstellung mit doppelter Genauigkeit schnell 8-, 16- und 32-Bit-Festkomma-Algorithmen und Algorithmen mit einfacher Genauigkeit zu entwickeln. Fixed-Point Designer™ bietet Funktionen wie mathematische, bitweise, Array- und Matrix-Operationen, mit denen Sie Ihren Entwurf für Festkomma- und Gleitkomma-Berechnungen optimieren können.

Generieren Sie leicht bitgenauen C- und C++-Code und synthetisierbaren Verilog®- und VHDL®-Code aus Ihrem MATLAB-Code, Ihren Simulink-Modellen und Ihren Stateflow-Diagrammen.

Mithilfe der Datentypüberschreibung können Sie Ihre Festkomma-Entwürfe oder Entwürfe mit einfacher Genauigkeit für Embedded Systeme im Handumdrehen in eine Darstellung mit doppelter Genauigkeit umwandeln, um die Auswirkungen der Quantisierung zu analysieren. Außerdem sind Tools verfügbar, mit denen schnell und einfach die Auslöser für Überlauf, Genauigkeitsverlust und verschwendete Bereiche oder Genauigkeit ermittelt werden können.

Erfahren Sie mehr: 

Verifizieren von Entwürfen und Code

Erstellen, verwalten und verfolgen Sie Anforderungen für Modelle, generierten Code und Testfälle. Überprüfen Sie Entwürfe auf die Einhaltung von Modellierungsstandards wie MAAB. Entwickeln Sie simulationsbasierte Tests und führen Sie sie aus (einschließlich Tests für Software-in-the-Loop, Processor-in-the-Loop und Hardware-in-the-Loop). Mit Embedded Coder können Sie ein Profiling auf Task- und Funktionsebene für den generierten Code durchführen.

Polyspace®-Produkte unterstützen manuell geschriebenen und automatisch generierten Code. Sie können damit die Abwesenheit von Laufzeitfehlern nachweisen, die Einhaltung von Codierungsregeln sichern und anhand von Standards wie CWE, CERT-C und ISO/IEC 17961 auf Sicherheitslücken prüfen.

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Unterstützung von Standards

Verwenden Sie Embedded Coder, um Code zu generieren, der verbreitete Software- und Sicherheitsstandards wie AUTOSAR und MISRA C einhält. MathWorks bietet Zertifizierungs- und Qualifizierungskits für die Entwicklung von Systemen und Qualitätstools gemäß ISO 26262, IEC 61508, EN 50128, IEC 62304, DO-178, DO-254 und anderen Branchenstandards für Embedded Systems in den Bereichen Automobile, Medizin, Eisenbahn und Luft- und Raumfahrt.

Erfahren Sie mehr: 

Hardware-Unterstützung

Unabhängig vom Zweck Ihrer Anwendung, wie Signalverarbeitung, Computer Vision, Bildverarbeitung oder Regelungssysteme.

Generieren Sie Code und testen Sie ihn als Prototyp auf Embedded-Plattformen wie Raspberry Pi™ oder Arduino®. Integrieren Sie den generierten Code in Ihre eigene App für mobile Plattformen, und führen Sie sie auf iPhones, iPads oder Android -Geräten aus. Greifen Sie hierfür auf Sensoren wie Videokamera, Mikrofon und Beschleunigungsmesser zu. Stellen Sie Ihr Embedded System auf leistungsstarken Mikroprozessoren bereit.

Außerdem bieten MathWorks und Connections-Partner eingebaute, einsatzbereite Integrationen für verbreitete Hardware. Dazu gehören:

Sie gelangen von einfachen Aufgaben zu komplexeren Vorhaben, indem Sie interaktive Beispiele und Tutorials nutzen.

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