基于STM32-XPC仿真平台的构架

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#stm32 #matlab #xpc #通信

本文介绍了如何基于STM32和xPC Target构建实时仿真平台，利用MATLAB的xPC Target工具箱进行产品原型开发和测试。xPC Target在宿主机和目标机之间通过RS232或TCP/IP通信，提供丰富的I/O资源和自定义驱动模块的能力，允许在低成本硬件上建立实时仿真系统。在半物理仿真中，xPC作为下位机与STM32控制器配合，通过以太网和RS232串口实现数据交换和控制。

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基于STM32-XPC仿真平台的构架

xPC Target是MathWorks公司的MATLAB提供的一个基于RTW（Real-Time Workshop）体系框架的附加产品，是一种用于产品原型开发、测试和配置实时系统的PC机解决途径。xPC目标实时仿真系统能够使开发者在产品开发前进行产品原型的快速实现、测试和评估，是 Simulink 工具集下用于产品原型开发设计测试集于一体的工具箱。支持包括 ISA 和 PCI 两种类型接口总线的许多类型 I/O 设备板卡，如 AD、DA、DIO 数据采集板卡，CAN卡等。

xPC 目标使用宿主机-目标机“双机”模式的技术途径，可以使用普通的计算机作为宿主机，目标机可以是工业控制计算机或者普通计算机。宿主机用于运行 Matlab 软件和 Simulink 仿真模型，并生成可执行应用程序。目标机 PC 机则用于执行宿主机上所生成的可执行应用程序。目标机上不需要安装 DOS、Windows、Linux 或者其他任何一种的操作系统，它可以通过网络、硬盘或者 U盘启动目标机。当启动后，将调用 xPC 目标启动盘中一个采用了 32 位保护模式的实时内核。该内核支持查询模式和中断处理，只有运行目标机时 xPC 目标才引导启动高性能、高度减缩型的实时内核。宿主机与目标机间的通信连接有两种方式：采用 RS232 协议的串口通信和采用 TCP/IP 协议的网络通信，实现“双机”间的通信连接，数据传递和修改，人机交互和宿主机的实时监控。与其他的实时仿真系统相比，基于 xPC 目标的实时仿真系统具有如下优势：

  • (1) 丰富的 I/O 资源。包括 A/D、D/A、串口等丰富的驱动模块，开发者根据需要将这些物理设备进行不同的搭配实现灵活应用。
  • (2) 对于非标准驱动模块，MATLAB 提供给开发者自己编写 C-S函数实现开发驱块设计的功能，开发者根据需求可进行灵活自由的编写自己的驱动模块。
  • (3) 宿主机和目标机可以是普通的计算机或者工业控制计算机，保证在低成本的硬件基础上搭建起基于 xPC 目标的实时仿真系统平台。

xPC技术之所以称得上是一个完善的实时应用技术，就

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