Кодогенерационный подход

Стремительное развитие современных информационных технологий приводит к постоянному усложнению автоматизированных систем. В связи с этим приходится искать способы, позволяющие снизить время разработки, уменьшить число ошибок и упростить взаимодействие инженеров и программистов. Одним из таких способов является кодогенерационный подход.

Кодогенерационный подход

Зачастую,    системы    управления    моделируют    с    помощью специализированных программных пакетов и в последствие необходимо описать эту модель с помощью программного кода. Так как системы могут быть различной степени сложности, написание такого кода может занять большое количество времени. Также не исключается вариант недостаточных знаний программиста, для написания кода такой системы.

Множество математических операций увеличивают вероятность допущения ошибок при ручном написании кода. Кодогенерационный подход помогает значительно упростить написание кода.

Кодогенерационный подход заключается в том, что программный пакет, в котором была смоделирована система, автоматически генерирует описывающий ее код на языке С, либо С++.

На данный момент существует множество программных пакетов, позволяющих моделировать системы различной степени сложности и на их основе получать сгенерированный С либо С++ код. Среди «гигантов» можно отметить такие пакеты программ как MATLAB и LabVIEW.

Для автоматизированной генерации кода в программных пакетах есть специальные утилиты. У пакета LabVIEW данная утилита называется LabVIEW C Generator. У программного пакета MATLAB она называется MATLAB Coder.

Реализация подхода

В качестве примера приведена одноконтурная система управления, структурная схема которой приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Структурная схема системы управления Автоматизированная генерация программного кода производится с помощью программного пакета MATLAB. На рисунке 2 изображена схема исследуемой модели. Модель была реализована с помощью графической среды моделирования Simulink программного пакета MATLAB.

Рисунок 2 – Схема модели системы Для того чтобы сгенерировать программный код на основе модели

Simulink, требуется воспользоваться утилитой MATLAB  Coder..  С помощью данной утилиты, на основе модели автоматически генерируется программный код. Код может генерироваться на языках C/C++. Затем в окне настройки параметров выбираем нужный нам язык программирования и нажимаем «Generate code».

По окончании процесса генерации кода создается exe – файл, mat – файл и папки, содержащие файлы с кодом.

Файлы с расширением «.h» отвечают за подключение к программе типов данных, функций, структур и т.п. Файлы с расширением «.c» содержат исходный код программы или же являются отдельной частью проекта.

Заключение

Таким образом, на процесс генерации кода уходит меньше минуты времени. Полученный код не является готовой программой. Необходимо произвести его модернизацию. Но все же, такой подход значительно сокращает время написания кода и уменьшает вероятность допущения ошибок при ручном написании.