如何向 Simulink 添加 C++ S-function

在我们之前的示例中，如 Matlab Level 2 S-Function 示例：正弦波（连续输出），我们展示了如何用 C++ 创建简单的 S-function。

以下是如何向 Simulink 添加 C++ S-function：

步骤 1：创建 S-function 的源代码文件

在 Matlab/Simulink 中打开的目录中，创建一个新文件，例如 sine_wave_generator.cpp。有关 C++ 代码示例，请参见 Matlab Level 2 S-Function 示例：正弦波（连续输出）。

我建议使用 Visual Studio Code 而不是 Matlab 作为 C++ 编辑器。

步骤 2：编译 S-function

打开终端并运行

mex sine_wave_generator.cpp

我不建议在 Matlab 中运行此命令，尽管这是可能的。我建议始终使用系统终端。

编译过程仅在输出的最后一行为 MEX completed successfully. 时才成功。

如果你看到任何其他输出，你需要调试问题。

常见问题有：

• 如何修复 Matlab mex 错误：You can’t use ‘macro parameter character #’ in vertical mode.
• 缺少额外的库或包含路径：如何通过 ‘mex’ 编译 Matlab/Simulink S-function 时链接额外的库
• 如果你使用现代 C++ 的特性，你可能需要选择正确的 C++ 标准：如何使用 ‘mex’ 编译 Matlab/Simulink S-function 时指定 C++ 版本

步骤 3：创建新的 Simulink 模型

为了测试，我建议创建新的 Simulink 模型而不是重用旧的模型。

步骤 4：添加 S-function 模块

首先点击对话框添加新模块：

现在，点击 User-defined functions 并选择 S-function 模块。即使你使用的是 Level 2 s-function，也不要选择 Matlab Level-2 S-function 模块。Level 2 S-function 在普通的 S-function 模块上也能正常工作。

将此模块拖到主 Simulink 模型区域中，即另一个窗口中通常就在 library browser 对话框后面的大片白色空白区域：

步骤 5：配置 S-function 模块

双击 S-function 模块以打开配置对话框：

在对话框中，编辑 Name 并输入 S-function 的名称。

S-function 的名称始终是 .cpp 文件的名称（不带 .cpp 扩展名）。

在我们的例子中，C++ 文件名为 sine_wave_generator.cpp，因此 S-function 的名称为 sine_wave_generator。

按 Apply 保存更改并关闭对话框。

步骤 6：在 Simulink 中连接 S-function 模块

在我们的示例中，我们可以将 S-function 模块连接到 Scope 模块以可视化输出。

这不是强制性的，但这是验证 S-function 是否按预期工作的好方法。

要添加 Scope 模块，再次点击导航栏中的 Library browser 图标：

点击 Sinks 并选择 Scope 模块：

将 Scope 模块拖到主 Simulink 模型区域中：

关闭 Library browser 对话框。

现在，将 S-function 模块的输出连接到 Scope 模块的输入：

连接的模块现在应该如下所示：

步骤 7：运行 Simulink 模型

点击 Simulink 工具栏中的 Run 按钮运行仿真：

步骤 8：检查示波器

如果一切按预期工作，你现在可以双击 Scope 模块查看 S-function 的输出：

这将打开一个新窗口，显示 S-function 的示波器输出：