Simulink中计时器的5种实现方式

在嵌入式软件开发过程中，很多地方都会用到计时器这个模块，用来进行某个状态条件的确认。今天，脚主就分享下Simulink中计时器的5种实现方式。

Matlab Function的实现方式

计时器模块的本质是一个累加逻辑，所以用代码实现是比较方便的。在Simulink中实现代码功能，首先想到的就是MATLAB Function 。

MATLAB Function 模块可以帮助我们在Simulink 模型中实现MATLAB函数的功能，也可以生成可读、高效、紧凑的 C代码，应用于嵌入式系统中。

常用的计时器模块基本功能需求是：条件满足时，开始计时，时间逐渐累加；条件不满足时，停止计时，时间保持不变。所以使用MATLAB Function搭建的计时器Simulink模型如下图。

图中u模拟计时器的条件，是一个周期为5,占空比为50%的方波信 ，t 等于Simulnk模型的仿真步长，x是上一时刻的计时数值。MATLAB Function中的代码如下：

function y = fcn(u,t,x)

if u == 1

x = x + t;

end

y = x;

进行10秒的仿真，结果如下图：当输入条件等于1时，计时器逐渐累加；当输入条件等于0时，计时器保持不变。

Simulink基础模块的实现方式

脚主在平时的Simulink软件开发中，有一个个人的偏好，尽量使用Simulink基础模块实现功能需求，所以比较建议采用方式2来实现计时器功能。

使用基础模块搭建的Simulink模型如下图，主要借助switch和add来实现。

基本思路也是一样，条件满足就累加，不满足沿用上一时刻数值，其仿真结果与方式1完全一致。

Fcn的实现方式

对于仅仅使用数学计算就可以实现的功能，也可以考虑使用Fcn模块。

Fcn是适用于数学表达式的建立，可以很方便的进行数学计算。

使用Fcn模块搭建的Simulink模型如下图。

使用mux将3个输入封装成向量，在Fcn中分别使用u(1)、u(2)、u(3)，再进行相应的数学计算，其仿真结果也与方式1完全一致。

Stateflow状态机的实现方式

计时器功能也可以分为两个状态，即累加状态和保持状态，所以也可以使用Stateflow来实现。

使用Stateflow状态机搭建的Simulink模型如下图，其仿真结果也与方式1完全一致。

Chart内部如下：

这里有一个细节留给大家思考：为什么要增加一个初始化的Junction？

Stateflow流程图的实现方式

在Simulink软件开发过程中，对于比较简单的Stateflow逻辑，尤其是条件选择逻辑，可以使用流程图代替状态图，以简化逻辑。

使用Stateflow流程图搭建的Simulink模型如下图，其仿真结果也与方式1完全一致。

Chart内部如下：

以上，在Simulink中使用了5种方式介绍计时器的实现方式。

虽然每一种方式看起来都比较简洁，但是常常做一下这种简单问题的多种思考，可以开阔我们的思维，也可以把我们自己的知识点、技能点整理一下，整理的多了，自己的知识体系也就慢慢形成了。