Simulink建模基础： 使能子系统及其代码

本文描述使能子系统的建模并研究生成的代码。

1 Simulink中的使能子系统

使能子系统是一种特殊的原子子系统。它的顶部有一个使能输入信号，当该信号为正数的时候，使能子系统被执行。

打开使能子系统里面，可以看到一个使能模块。

2 使能子系统建模示例

2.1 基本用法

1.建立如下使能子系统的测试模型，用一个Signal Builder输入子系统的In1和使能模块，并用一个Scope模块来观测输入输出。

2.子系统里面用一个简单的增益模块。

3.然后Run一下模型，打开Scope可以看到仿真结果并分析。

0-2秒的时候，使能信号（图1）为0，所以使能子系统没有被触发，Out1的结果是默认的0；2-4秒的时候，由于触发了使能子系统，所以Out1等于输入值2（图2）乘以增益值2，为4；4-10秒的时候，使能信号即使为0，Out1的值依然保持为4；
那么问题来了，使能信号为0的时候，为什么输出值保持不变呢？这是因为在使能子系统内的Out1被默认配置为held，即保持不变。

4.打开使能子系统的Out1配置面板，将参数Output when disabled设为reset，以及将Initial output设为0，如图所示。

然后再次Run一下模型，可以看出，当使能信号为0的时候，输出值也置为了初始值0.

2.2 保持输出结果

2.1中讲解了输出口可以配置成reset或者hold，其实博主很喜欢这个Hold的配置，因为工作中经常需要将某个信号保存下来，就可以用这个功能。

例如，在车辆运行过程中，如果想要存下历史数据中的最大车速，就可以像下面那样建模。其中，输入是CAN信号上的车辆速度，输出是历史最大车速。

其中的含义是输出如果小于输入，就把输入信号通过使能子系统放出去赋值给输出，否则就保持原来的输出。因此，输出的值就是历史最大车速。

3 使能子系统代码生成

根据上文说的两种对Outport的配置方式，分别研究其生成的两种代码。

3.1 输出口配置为held

1.首先将上文的测试模型做一些修改，将输入输出用port端口代替。

2.将子系统内部的Out1端口的Output when disabled设置为held。

3.Ctrl + B生成代码并分析。

分析代码中的step函数可知，生成的代码用if条件判断In1是否大于零，决定是否执行Out1=In2*2这段代码，从而达到使能的效果。

值得注意的是，这个条件语句并没有跟随else，也就是说只要In1大于零触发了一次，即使接下来的采样周期中In1等于零，以后Out1的数值也一直保持上一次触发时候的计算结果。直到下一次触发的时候，输入的In2发生了变化，输出的Out1才会改变。

这也印证了模型中Out1端口把Output when disabled配置成held的效果。

3.2 输出口配置为reset

2.将子系统内部的Out1端口的Output when disabled设置为reset。

2.Ctrl + B生成代码并分析。

可以看出，这次的代码复杂了一些。首先，代码中的外层条件语句加上了else关键字。这是为了在In1等于0的时候，将Out1置为初始值。

但是代码中又嵌套了一个判断，并且以EnabledSubsystem_MODE这个布尔量作为判断条件。这是为了标志出现在的触发状态，给下一个采样周期做判断用。

比如说，第一个采样周期中，In1是使能的，就会把EnabledSubsystem_MODE置为true；如果第二个采样周期不使能，同时检测EnabledSubsystem_MODE得知上一个周期是使能的，就会把输出值初始化为0，同时把EnabledSubsystem_MODE置为false；假如第三个采样周期同样不使能，检测出第二个周期也不使能，就不会把已经置为0地Out1再做一遍置零操作了。这部分操作可以细细地品一下。

4 扩展

除了输出端口可配置以外，enable这个模块也可以配置，达到不同的效果。不过这部分用到的不多，有需求的时候可以更仔细地研究一下。

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