如何在 Simulink 中使用二维数组的输入端口创建 s-function？答案

【问题标题】：How can I create an s-function in Simulink with an input port that is a 2d array?如何在 Simulink 中使用二维数组的输入端口创建 s-function？
【发布时间】：2012-07-17 15:22:33
【问题描述】：

我正在尝试使用将接受二维数组作为输入的 s-function builder 在 Simulink 中创建一个 s-function。在输入端口中，我指定了维度：2d，行：4，列：4。当我尝试使用 f[x][y] 访问输入端口时，它会给出错误：“错误 C2109：下标需要数组或指针type”，用于输入端口所在的行。

如何在 Simulink 中使用二维数组的输入端口创建 s-function？

相关代码：

static void mdlInitializeSizes(SimStruct *S)
{
  DECL_AND_INIT_DIMSINFO(inputDimsInfo);
  DECL_AND_INIT_DIMSINFO(outputDimsInfo);
  ssSetNumSFcnParams(S, NPARAMS);
  if (ssGetNumSFcnParams(S) != ssGetSFcnParamsCount(S)) {
  return; /* Parameter mismatch will be reported by Simulink */
  }

  ssSetNumContStates(S, NUM_CONT_STATES);
  ssSetNumDiscStates(S, NUM_DISC_STATES);

  if (!ssSetNumInputPorts(S, NUM_INPUTS)) return;
  /*Input Port 0 */
  inputDimsInfo.width = INPUT_0_WIDTH;
  ssSetInputPortDimensionInfo(S, 0, &inputDimsInfo);
  ssSetInputPortMatrixDimensions( S ,0, INPUT_0_WIDTH, INPUT_DIMS_0_COL);
  ssSetInputPortFrameData(S, 0, IN_0_FRAME_BASED);
  ssSetInputPortDataType(S, 0, SS_DOUBLE);
  ssSetInputPortComplexSignal(S, 0, INPUT_0_COMPLEX);
  ssSetInputPortDirectFeedThrough(S, 0, INPUT_0_FEEDTHROUGH);
  ssSetInputPortRequiredContiguous(S, 0, 1); /*direct input signal access*/

  if (!ssSetNumOutputPorts(S, NUM_OUTPUTS)) return;

  ssSetNumSampleTimes(S, 1);
  ssSetNumRWork(S, 0);
  ssSetNumIWork(S, 0);
  ssSetNumPWork(S, 0);
  ssSetNumModes(S, 0);
  ssSetNumNonsampledZCs(S, 0);

  /* Take care when specifying exception free code – see sfuntmpl_doc.c */
  ssSetOptions(S, (SS_OPTION_EXCEPTION_FREE_CODE |
  SS_OPTION_USE_TLC_WITH_ACCELERATOR |
  SS_OPTION_WORKS_WITH_CODE_REUSE));
}

在mdlOuputs 中，我尝试将f（端口）视为普通数组。示例：

x=f[0][0];

这会引发错误。

编辑：嗯，有点想通了。

您根据输入参数设置端口尺寸，然后您可以使用 f[x*xw+y] 寻址值，其中 x 和 y 是 x 和 y 位置（从 0 开始），xw 是数字列数。

还没有找到更好的方法，但是这个方法可行。

【问题讨论】：

你能复制粘贴S-Function builder为mdlInitializeSizes、mdlSetInputPortDimensionInfo和mdlOutputs（你访问端口的部分）生成的代码吗？
Stackoverflow 不允许我在这里发布，所以这里是 mdlInitializeSizes: textsave.de/?p=128363 。没有 mdlSetInputPortDimensionInfo。在 mdlOuputs 中，我尝试将 f（端口）视为普通数组。示例：x=f[0][0]。这给出了一个错误。

标签： c matlab simulink

【解决方案1】：

我猜 S-Function 构建器正在生成类似于 mdlOutputs 中的代码：

real_T *y0 = (real_T *)ssGetOutputPortSignal(S, 0);
// OR 
real_T *y0 = ssGetOutputPortRealSignal(S, 0);

y0 中的任何一行都是指向一维数组的指针，因此当您尝试使用 2 个下标访问它时，编译器会报错。

您可以通过将二维索引更改为线性索引来修复它，就像您在编辑中发布的那样。这工作得很好，事实上，当您使用 2 个下标对二维数组进行索引时，编译器无论如何都必须在幕后执行此操作。

另一种选择是将ssGetInputPortSignal（或ssGetInputPortRealSignal）的返回值转换为指向指针类型的指针。

real_T **y0 = (real_T **)ssGetOutputPortSignal(S, 0);

y0[1][1] = 0;

【讨论】：

【解决方案2】：

正如您在编辑中提到的，使用线性索引实际上是访问 C MEX s 函数中的矩阵的正确方法。查看 sfun_matadd.c s-function 示例中的 mdlOutputs：http://www.ligo.caltech.edu/~rana/mat/Jenne/sfun_matadd.c。示例代码中的注释解释得很清楚：

 /* 
 * Note1: Matrix signals are stored in column major order.
 * Note2: Access each matrix element by one index not two indices.
 *        For example, if the output signal is a [2x2] matrix signal,
 *        -          - 
 *       | y[0]  y[2] |
 *       | y[1]  y[3] |
 *       -           -
 *       Output elements are stored as follows:
 *           y[0] --> row = 0, col = 0
 *           y[1] --> row = 1, col = 0
 *           y[2] --> row = 0, col = 1
 *           y[3] --> row = 1, col = 1
 */

【讨论】：