在 MATLAB Function 模块中使用全局数据

全局共享数据

何时需要使用全局数据？

如果出现以下情况，您可能需要在 MATLAB Function 模块中使用全局数据：

• 您有多个使用全局变量的 MATLAB^® 函数，并且您要从 MATLAB Function 模块中调用这些函数。

• 您有一个使用了大量全局数据的现有模型，您要在此模型中添加一个 MATLAB Function 模块，但不希望使用额外的输入和输出使模型变得混乱。

• 您希望将数据可见性的作用域限定在模型的某些部分。

在 MATLAB Function 模块中使用全局数据

在 Simulink^® 中，您可以使用数据存储内存来存储全局数据。数据存储内存可以通过 Data Store Memory 模块或 Simulink.Signal 对象来实现。如何存储全局数据取决于全局变量的数量和作用域。有关详细信息，请参阅局部和全局数据存储和选择如何存储全局数据。

MATLAB 全局数据如何与数据存储内存关联

在 Simulink 中的 MATLAB 函数中，全局声明不是映射到 MATLAB 全局工作区。而是在 MATLAB Function 模块中注册全局数据，从而将数据映射到数据存储内存。这种区别使得 MATLAB 函数中的全局数据能够与 Simulink 求解器进行互操作，并在被误用时提供诊断功能。

全局变量将基于层次结构解析为模型中具有相同名称的最近的数据存储内存。根据您的模型层次结构，出现在两个不同 MATLAB Function 模块中的同一个全局变量可能会被解析到不同的数据存储内存。您可以利用此功能将数据可见性的作用域限定到某个子系统。

如何在 MATLAB Function 模块中使用全局变量

要在 MATLAB Function 模块或此模块调用的任何代码中使用全局数据，必须：

1. 在 MATLAB Function 模块中或在 MATLAB Function 模块调用的任何代码中声明一个全局变量。

2. 在 MATLAB Function 模块中注册一个与全局变量具有相同名称的 Data Store Memory 模块或 Simulink.Signal 对象。

有关详细信息，请参阅使用 Data Store Memory 模块存储数据和使用 Simulink.Signal 对象存储数据。

选择如何存储全局数据

下表总结了是使用 Data Store Memory 模块还是 Simulink.Signal 对象。

如果您要...	使用...	有关详细信息，请参阅...
在不使用模型引用的单个模型中使用少量全局变量。	Data Store Memory 模块。 注意 使用 Data Store Memory 模块会将数据的作用域扩大到整个模型。	使用 Data Store Memory 模块存储数据
在不使用模型引用的单个模型中使用大量全局变量。	在模型工作区定义的 Simulink.Signal 对象。Simulink.Signal 对象具有以下优势： 不必在模型中添加大量 Data Store Memory 模块。 可从 MAT 文件中加载 Simulink.Signal 对象。	使用 Simulink.Signal 对象存储数据
可在多个模型（包括引用模型）之间共享数据。	在基础工作区中定义的 Simulink.Signal 对象 注意 如果同时使用 Data Store Memory 模块和 Simulink.Signal，请注意，使用 Data Store Memory 模块会将数据的作用域扩大到整个模型。	使用 Simulink.Signal 对象存储数据

使用 Data Store Memory 模块存储数据

此模型说明 MATLAB Function 模块如何使用存储在 Data Store Memory 模块 A 中的全局数据。

1. 打开 dsm_demo.mdl 模型。

双击 MATLAB Function 模块打开 MATLAB Function 模块编辑器。

MATLAB Function 模块代码声明全局变量 A。模块在每次执行期间修改 A 的值。

function y = fcn
%#codegen
global A;
A = A+1;
y = A;

确保全局变量已注册到 MATLAB Function 模块。

1. 在 MATLAB Function 模块编辑器中，选择 Edit Data 以打开 Ports and Data Manager 对话框。

2. 在 Ports and Data Manager 中，选择左窗格中的数据 A。该数据使用与全局变量相同的名称。

3. 数据的 Scope 设置为 Data Store Memory。

另请参阅Ports and Data Manager。

双击 Data Store Memory 模块 A。在 Block Parameters 对话框中，您可以看到 Data store name A 与全局变量名称相匹配。该模块的初始值为 25。

当您将 Data Store Memory 添加到您的模型时：

1. 将 Data store name 设置为与 MATLAB Function 模块代码中的全局变量的名称相匹配。

2. 将 Data type 设置为明确的数据类型。数据类型不能为 auto。

3. 设置 Signal type 并指定 Initial value。

对模型进行仿真。

MATLAB Function 模块每次执行时都会读取存储在 A 中的全局数据的初始值，并更新 A 的值。

使用 Simulink.Signal 对象存储数据

此模型说明 MATLAB Function 模块如何使用存储在 Simulink.Signal 对象 A 中的全局数据。

1. 打开 simulink_signal_local 模型。

模型在模型工作区中使用 Simulink.Signal 对象。

注意

要将全局数据用于多个模型，请在基础工作区创建一个 Simulink.Signal 对象。

确保将 Simulink.Signal 对象添加到 Model Explorer。

1. 从模型菜单中选择 View > Model Explorer。

2. 在 Model Explorer 的左窗格中，选择 simulink_signal_local 模型的模型工作区。

   Contents 窗格显示模型工作区中的数据。

3. 点击 Simulink.Signal 对象 A。

   在右窗格中，确保 Model Explorer 显示 A 的下列属性。

   属性	值
   Data type	double
   Complexity	real
   Dimensions	1
   Initial value	5

另请参阅使用 Model Explorer 进行搜索和编辑。

双击 MATLAB Function 模块以打开其编辑器。

MATLAB Function 模块每次执行时都会修改全局数据 A 的值。

function y = fcn
%#codegen
global A;
A = A+1;
y = A;

确保将 Simulink.Signal 对象注册到 MATLAB Function 模块。

1. 在 MATLAB Function 模块编辑器中，选择 Edit Data 以打开 Ports and Data Manager 对话框。

2. 在 Ports and Data Manager 中，选择左窗格中的数据 A。该数据使用与全局变量相同的名称。

3. 将数据的 Scope 设置为 Data Store Memory。

另请参阅Ports and Data Manager。

对模型进行仿真。

MATLAB Function 模块每次执行时都会读取存储在 A 中的全局数据的初始值，并更新 A 的值。

使用数据存储诊断检测内存访问问题

您可以配置模型提供运行时和编译时诊断，以免发生数据存储问题。诊断在 Configuration Parameters 对话框以及 Data Store Memory 模块的参数对话框中提供。这些诊断仅适用于 Data Store Memory 模块，不适用于 Simulink.Signal 对象。有关使用数据存储诊断的详细信息，请参阅数据存储诊断。

注意

如果您向函数传递数据存储内存数组，A=foo(A) 这样的优化可能会导致代码生成软件将整个数组内容都标记为已读或已写，即使只访问了一些元素。

在 MATLAB Function 模块中使用共享数据的限制

Data Store Memory 支持不适用于：

• MATLAB 结构体

• 可变大小数据

相关示例

• 创建使用 MATLAB Function 模块的模型
• Track Object Using MATLAB Code

详细信息

• 什么是 MATLAB Function 模块？

reference ： https://ww2.mathworks.cn/help/simulink/ug/using-global-data-with-the-matlab-function-block.html