matlab缓冲区设置,使用 Simulink.Signal 对象指定缓冲区重用

本文介绍了如何在Simulink中配置Simulink.Signal对象以实现缓冲区重用,详细步骤包括打开Code Mappings编辑器,设置Storage Class为Reusable,以及生成和检查代码。示例模型rtwdemo_reusable_csc展示了重用过程,并通过代码分析解释了缓冲区如何存储和重用。同时,文章也提到了相关限制和注意事项,如输出端口限制和代码生成执行顺序的影响。

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示例模型

模型 rtwdemo_reusable_csc 包含不可重用的子系统 DeltaSubsystem 和 MATLAB Function 模块 Downsample。DeltaSubsystem 包含 MATLAB Function 模块 DeltaX 和 DeltaY。

model ='rtwdemo_reusable_csc';

open_system(model);

8563ca245f7d5758c9a24f24347c0a37.png

配置 Simulink 信号对象以实现重用

在 Apps 库中,在 Code generation 下,点击 Embedded Coder。C Code 选项卡将打开。

要打开 Code Mappings 编辑器,请点击 Code Interface > Individual Element Code Mappings。

在模型中,选择 RCSC_REAL 信号线。要在 Code Mappings 编辑器中查看此信号或任何信号,请在 Signals/States 选项卡上,点击 Add selected signals to code mappings 按钮。

对于表示信号线的行,检查 Storage Class 列。信号对象使用存储类 Reusable,这意味着该对象作为名为 RCSC_REAL 的全局变量出现在生成的代码中。

在模型中,导航到 DeltaSubsystem 子系统中。

在该子系统中选择 RCSC_REAL 信号线。此信号也解析为基础工作区中的信号对象。

使用 Reusable 存储类时,生成的代码可以将 Complex to Real-Imag 模块(在模型的根级别)的输出和 DeltaX 模块(在子系统中)的输出存储在 RCSC_REAL 全局变量中。

生成代码

编译模型。

currentDir = pwd;

[~,cgDir] = rtwdemodir();

rtwbuild(model);

### Starting build procedure for: rtwdemo_reusable_csc

### Successful completion of build procedure for: rtwdemo_reusable_csc

Build Summary

Top model targets built:

Model Action Rebuild Reason

=====================================================================================================

rtwdemo_reusable_csc Code generated and compiled Code generation information file does not exist.

1 of 1 models built (0 models already up to date)

Build duration: 0h 0m 24.041s

对于缓冲区重用,rtwdemo_reusable_csc.c 文件包含以下全局变量:

static real_T RCSC_IMAG[1048

### MATLAB 中 `display` 函数与内存占用 在 MATLAB 的图形用户界面 (GUI) 或者 Simulink 仿真的上下文中,使用 `display` 功能显示数据确实可能导致内存占用逐渐增加的情况。这种现象通常发生在频繁更新显示内容的情况下。 #### 原因分析 当通过 GUI 显示大量实时变化的数据时,每次调用 `display_signal_OutputFcn` 函数都会创建新的图形对象或将现有对象属性设置为新值[^1]。如果这些操作没有得到适当管理,则可能会导致未释放的对象累积,从而引起内存泄漏。具体来说: - **重复绘图**:每帧图像重新绘制而非仅刷新部分区域会消耗额外资源。 - **句柄管理不当**:未能及时删除不再使用的图形句柄也会造成不必要的开销。 - **缓存机制不足**:对于某些类型的可视化组件,默认情况下可能启用了过多级别的缓冲区存储历史状态信息。 ```matlab function varargout = display_signal_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) % 如果在此函数内部不断新增加图形元素而从未清理旧有的, % 将不可避免地引发内存增长问题 end ``` #### 解决方案建议 为了避免上述情况的发生并优化性能表现,可以采取如下措施: - **重用图形对象**:尽可能复用已存在的轴线、线条等基本图形实体而不是每次都新建实例; - **批量更新**:减少单独修改单个属性次数,转而在必要时刻集中调整多个参数以降低频次; - **定期清除无用变量**:利用 `clear` 或 `delete` 方法适时移除那些已经完成使命但仍占据空间的临时量; - **启用自动垃圾回收**:确保开启 Java 虚拟机自带的 GC(Garbage Collection),它能帮助识别和销毁孤立节点; - **控制窗口大小**:合理规划输出视窗尺寸,过大的画布同样会影响效率; ```matlab % 示例代码展示如何高效地管理和维护动态图表 hFig = figure('Name', 'Dynamic Signal Display'); ax = axes('Parent', hFig); lineObj = plot(ax, [], []); for i = 1:length(dataPoints) set(lineObj, 'XData', timeVector(i), ... 'YData', dataPoints(i)); drawnow limitrate; % 控制渲染速率防止过度刷新 end close(hFig); % 结束后关闭窗口释放资源 ```
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