КОМП'ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ інтелектуальних інструментальних засобів дослідження компютерных СИСТЕМ У СЕРЕДОВИЩІ MATLAB/SIMULINK Лабораторний практикум Ч а с т и н а 3

Бібліотека блоків Simulink Subsystem – підсистеми.

Підсистема це фрагмент Simulink-моделі, оформлений у вигляді окремого блоку. Використання підсистем при складанні моделі має наступні позитивні сторони:

1. Зменшує кількість одночасна відображуваних блоків на екрані, що полегшує сприйняття моделі (в ідеалі модель цілком повинна відображатися на екрані монітора).

2. Дозволяє створювати і налагоджувати фрагменти моделі по окремості, що підвищує технологічність створення моделі.

3. Дозволяє створювати власні бібліотеки.

4. Дає можливість синхронізації паралельно працюючих підсистем.

5. Дозволяє включати в модель власні довідкові засоби.

6. Дає можливість зв'язувати підсистему з яким-небудь m-файлом, забезпечуючи запуск цього файлу при відкритті підсистеми (нестандартне відкриття підсистеми).

Використання підсистем і механізму їхніх блоків дозволяє створювати блоки, що не уступають стандартним по своєму оформленню (власне вікно параметрів блоку, піктограма, довідка і т.п.).

Кількість підсистем у моделі не обмежено, крім того підсистеми можуть містити в собі інші підсистеми. Рівень вкладеності підсистем друг у друга також не обмежений.

Зв'язок підсистеми з моделлю (чи підсистемою верхнього рівня ієрархії) виконується за допомогою вхідних (блок Inport бібліотеки Sources) і вихідних (блок Outport бібліотеки Sinks) портів. Додавання в підсистему вхідного чи вихідного порту приводить до появи на зображенні підсистеми мітки порту, за допомогою якої зовнішні сигнали передаються усередину чи підсистеми виводяться в основну модель. Перейменування блоків Inport чи Outport дозволяє змінити мітки портів, відображувані на піктограмі підсистеми зі стандартних (In і Out) на ті, котрі потрібні користувачу.

Підсистеми можуть бути віртуальними (Subsystem) і монолітними (Atomic Subsystem). Відмінність цих видів підсистем полягає в порядку виконання блоків під час розрахунку. Якщо підсистема є віртуальної, то Simulink ігнорує наявність границь отделяющих таку підсистему від моделі при визначенні порядку розрахунку блоків. Іншими словами у віртуальній системі спочатку можуть бути розраховані вихідні сигнали декількох блоків, потім виконаний розрахунок блоків в основній моделі, а потім знову виконаний розрахунок блоків вхідних у підсистему. Монолітна підсистема вважається єдиним (неподільним) блоком і Simulink виконує розрахунок усіх блоків у такій підсистемі, не переключаючи на розрахунки інших блоків в основній моделі. Зображення монолітної підсистеми має більш товсту рамку в порівнянні з віртуальною підсистемою.

Підсистеми можуть бути також керованими чи некерованими. Керовані підсистеми завжди є монолітними. Керовані підсистеми мають додаткові (керуючі) входи, на які надходять сигнали активизирующие дану підсистему. Керуючі входи розташовані чи зверху знизу підсистеми. Коли керована підсистема активізована – вона виконує обчислення. У тому випадку якщо керована підсистема пасивна, то вона не виконує обчислення, а значення сигналів на її виходах визначаються настроюваннями вихідних портів.

Для створення в моделі підсистеми можна скористатися двома способами:

1. Скопіювати потрібну підсистему з бібліотеки Subsystem у модель.

2. Виділити за допомогою миші потрібний фрагмент моделі і виконати команду Create Subsystem з меню Edit вікна моделі. Виділений фрагмент буде поміщений у підсистему, а входи і виходи підсистеми будуть постачені відповідними портами. Даний спосіб дозволяє створити віртуальну некеровану підсистему. Надалі, якщо це необхідно, можна зробити підсистему монолітної, змінивши її параметри, чи керованої, додавши керуючий елемент із потрібної підсистеми находящейся в бібліотеці. Скасувати угруповання блоків у підсистему можна командою Undo.

Рис. 1 ілюструє процес створення підсистеми другим способом. На Рис. 2 показаний результат цього процесу. У прикладі використана модель керованого функціонального генератора.

Рис. 1 Створення підсистеми

Рис. 2 Модель, що використовує підсистему

1. Віртуальна і монолітна підсистеми Subsystem і Atomic Subsystem

Доступ до вікна параметрів підсистеми здійснюється через меню Edit командою Block Parameters…

Параметри:

1. Show port labels – Показати мітки портів.

2. Treat as atomic unit (прапорець) – Вважати підсистему монолітної. Таким чином, блоки віртуальної і монолітної підсистем – це той самий блок, що відрізняється значенням даного параметра.

3. Access – Приступність підсистеми для змін. Вибирається зі списку:

   • ReadWrite – Користувач може відкривати і змінювати підсистему.

   • ReadOnly – Користувач може відкривати підсистему тільки для перегляду.

   • NoReadOrWrite – Користувач не може відкривати і змінювати підсистему.

4. Name of error callback function – Ім'я функції використовуваної для обробки помилок виникаючих у даній підсистемі.

Інші параметри підсистеми доступні при розробці додатків з використанням Real-Time Workshop і розглянуті в документації на цей додаток.

Блок, що знаходиться в бібліотеці, Subsystem (чи Atomic Subsystem) містить вхідний і вихідний порти і лінію зв'язку між ними.

Після того як блок підсистеми скопійований з бібліотеки в модель, він стає доступним для редагування.