一个简单的embedded matlab function例子

所有的工作都是基于matlab 2010版本。

一.对embedded matlab function的简要介绍

    Embedded MATLAB Function模块位于Simulink/User-Defined Functions模块库中。该模块工作于matlab语言的一个子集（称为 embedded matlab subset，不在此子集的函数，需要用eml.extrinsic声明或采用feval才能使用，后面介绍），该模块能够提供高效的代码（编译后高效）。它适用于某些用文字语言比用图形语言方便的算法描述。

二.一个简单例子

模型如下：

其中Constant中是[2 3 4 5].

 

本实例是计算输入的期望和标准差。代码如下：

function [mean,stdev]=stats(vals) %#eml % calculates a statistical mean and standard deviation fo the values vals. eml.extrinsic('plot'); len=length(vals); mean=avg(vals,len); stdev=sqrt(sum(((vals-mean).^2))/len); plot(vals,'-+'); function mean=avg(array,size) mean=sum(array)/size;

 

 

三.对改代码的解释。

 

1.函数头部

     function [mean,stdev]=stats(vals) 

     函数头部可以定义模块的输入、输出和参数（parameter），本例子中只有输入和输出。例如，在本例子中：mean和stdev是输出，vals是输入，并且可以很明显地在模块中显示出来。

 

2.编译提示（Compilation Directive，pragma）

   %#eml 

  我个人认为%#eml这个编译提示是明确地告诉编辑器，下面的代码是按embedded matlab subset的语法编写的，编译器也应该按这种语法规则来编译。根据help文档，添加这个编译提示有两个目的：

1. 如果编译成功，可以提供明显地提示函数是按embedded matlab subset语法编译的；
2. 如果编译失败，可以提供详细的错误信息以帮助纠错。   

 

3.外部函数声明

   eml.extrinsic('plot'); 

   如前文所述，embedded matlab subset是matlab语言的一个子集，所以有一些matlab函数是embedded matlab subset中没有的（如plot函数）。若想使用这些函数，有两种方法：

1. eml.extrinsic来声明。例如eml.extrinsic('plot')，声明之后就可以在函数中使用plot函数。运行时plot会自动在matlab中运行，而不是在embedded matlab subset中运行；
2. 使用feval函数。embedded matlab function自动将feval函数当做外部函数（即交予matlab执行，就好像天然进行过eml.extrinsic('feval')声明过一样）。例如feval('min',4,5)。

 

4.子函数

 function mean=avg(array,size) mean=sum(array)/size; 

    其实子函数的写法和普通的m语言的子函数写法是相同的（在同一个文件中的子函数）。

 

 

 

5.变量的使用特点

    embedded matlab中的变量使用和matlab的m语言是不同的，这一点要尤其注意。在matlab中，变量几乎是可以任意使用的，例如变量x可以使vector、matrix或者scaler，x可以是实数或者复数等等，不限制其数据类型、大小和complexity（表明是实数还是复数）。然而在embedded matlab中，除了输入数据的变量，几乎所有的变量的使用都要经过隐性的赋值声明。例如：如果输出变量y是一个256×1的vector，那么在使用y必须有一个类似的声明y=ones(256,1)，这个声明就决定了y必须是个256×1的vector，而且数值必须是实数，double类型，这个在函数中就不能再改变了，否则会报错。下面在看一个我曾经犯过错的例子：

function Y = fcn(H,U) %#eml Y=complex(ones(256,1)); k=0:255; W=exp(-2j*pi/256).^k'; Y=U.*W./H; 

     这里由于输出Y要求是个256×1的vector，所以隐性赋值声明是Y=complex(ones(256,1))，若用Y=ones(256,1)则报错，因为此时的Y限定为实数，而非复数，这一点要谨记。

四.参考help文档位置

    embedded matlab subset中可用的与matlab中同名、同参的函数列在help文档Embedded MATLAB/User's Guide/Working with the Embedded MATLAB Subset/Embedded MATLAB Function Library Reference 

    总的索引help文档Simulink/User's Guide/Managing Blocks/Using the Embedded MATLAB Function Block