Stateflow

 

Stateflow

Modellierung und Simulation von Entscheidungslogiken mithilfe von Zustandsautomaten und Flussdiagrammen

 

Stateflow® bietet eine grafische Sprache, die Zustandsübergangsdiagramme, Flussdiagramme, Zustandsübergangstabellen und Wahrheitstabellen umfasst. Sie können mithilfe von Stateflow beschreiben, wie MATLAB®-Algorithmen und Simulink®-Modelle auf Eingangssignale, Ereignisse und zeitabhängige Bedingungen reagieren. 

Stateflow ermöglicht Ihnen die Gestaltung und Entwicklung von Überwachungssteuerung, Aufgabenplanung, Fehlermanagement, Kommunikationsprotokollen, Benutzerschnittstellen und Hybridsystemen. 

Mit Stateflow modellieren Sie kombinatorische und sequenzielle Entscheidungslogiken, die innerhalb eines Simulink-Modells als Block simuliert oder in MATLAB als Objekt ausgeführt werden können. Anhand der grafischen Animation können Sie Ihre Logik während der Ausführung analysieren und debuggen. Edit-Time- und Laufzeitprüfungen stellen die Konsistenz und Vollständigkeit des Entwurfs vor der Implementierung sicher.

Entwicklung von Steuerungslogiken

Modellierung von Systemlogiken mithilfe von Zustandsautomaten, Flussdiagrammen und Wahrheitstabellen.

Grafische Entwicklung von Zustandsautomaten

Entwickeln Sie grafisch Zustandsautomaten durch Zeichnen von Zuständen und Knotenpunkten, die über Transitionen verbunden sind. Sie können Funktionen auch mithilfe von Flussdiagrammnotationen, Simulink-Subsystemen, MATLAB-Code und Wahrheitstabellen erstellen.

Stateflow-Diagramm mit der Definition einer Logik für die Temperaturregelung eines Heizkessels. Im Diagramm kommen grafische Funktionen (rechts) zur Anwendung, um Algorithmen für die Energieversorgung zu implementieren, die das Heizsystem aufruft (links).

Entwicklung von Flussdiagrammen

Erstellen Sie Flussdiagramme durch Zeichnen von Transitionen, die mit Knotenpunkten verbunden sind. Mithilfe des Pattern Wizards können Sie häufig verwendete Logikverläufe erstellen. Sie können Flussdiagramme verwenden, um die Logik für die Transitionen zwischen einzelnen Zuständen zu entwickeln.

Grafische Darstellung einer kombinatorischen Logik, beispielsweise von Entscheidungsbäumen und Iterationsschleifen, anhand von Flussdiagrammen.

Entwickeln von Logiken anhand von Tabellen

Wahrheitstabellen in Stateflow ermöglichen es Ihnen, Logiken in Simulink zu modellieren, bei welchen der Ausgang allein vom Eingang abhängt. Zustandsübergangstabellen bilden eine strukturierte Umgebung für das Modellieren von Zustandsautomaten in Simulink.

Wahrheitstabelle mit Logik für die Auswahl eines gültigen Sensorwerts in einem Fehlererkennungsalgorithmus.

Ausführen und Debuggen von Diagrammen

Visualisierung des Verhaltens Ihres Systems zur Analyse und Fehlerbehebung.

Ausführung von Stateflow-Diagrammen

Visualisieren Sie das Systemverhalten, indem Sie Zustandsdiagramm-Animationen verwenden, um aktive Zustände und Zustandsübergänge Ihrer Diagramme hervorzuheben.

Debugging von Stateflow-Diagrammen

Mithilfe der Debugging-Funktionen in Stateflow können Sie die Diagrammausführung Schritt für Schritt im Detail überprüfen. Sie können Haltepunkte setzen, Datenwerte überwachen und verschiedene Funktionen in Ihren Zustandsdiagrammen Schritt für Schritt überprüfen.

Optionen für die Visualisierung von Simulationsdaten in Stateflow. Oben links: Simulink Data Inspector für das Vergleichen verschiedener spezifischer Signale; unten links: benutzerdefinierte MATLAB-Schnittstelle für die Analyse von Daten; rechts: Simulink Signal Selector für das Vergleichen spezifischer Zustände.

Entwicklung einer wiederverwendbaren Logik für MATLAB-Anwendungen

Entwickeln Sie mithilfe von Stateflow-Diagrammobjekten eine wiederverwendbare Logik für MATLAB-Anwendungen. Entwerfen Sie Zustandsautomaten und zeitabhängige Logiken für eine Vielzahl von Anwendungen wie Test- und Messinstrumente, autonome Systeme, Signalverarbeitung und Kommunikation.

Wiederverwendbare Diagrammobjekte

Erstellen Sie eigenständige Stateflow-Diagramme, die in Zustands- und Transitionsaktionen den gesamten Funktionsumfang der MATLAB-Sprache nutzen. Verwenden Sie diese Diagramme als MATLAB-Objekte in Ihren Anwendungen, für die Zustandsautomaten und zeitabhängige Logiken erforderlich sind.

Zustandsautomat und zeitabhängige Logik

Beschleunigen Sie die Entwicklung von MATLAB-Anwendungen, indem Sie Stateflow für die grafische Entwicklung von Zustandsautomaten und zeitabhängigen Logiken nutzen, die sich über Text nur schwer implementieren lassen.

Bereitstellung von Stateflow-Anwendungen

Erstellen Sie MATLAB-Anwendungen, die Stateflow-Diagrammobjekte beinhalten, und teilen Sie sie mit anderen, ohne dass diese mit Stateflow arbeiten müssen.

Teilen Sie MATLAB-Anwendungen, die Stateflow-Diagrammobjekte beinhalten, mit anderen, die Stateflow nicht verwenden. 

Ablaufplanung von Simulink-Algorithmen

Ablaufplanung von Algorithmen, die in Simulink modelliert wurden.

Periodische und kontinuierliche Ablaufplanung

Sie können bedingungs-, ereignis- und zeitbasierte Logiken in Stateflow modellieren, um Simulink-Algorithmen regelmäßig und kontinuierlich aufzurufen. Führen Sie Komponenten so aus, dass Sie die Ablaufplanung Ihrer Umgebung in Echtzeit simulieren können.

Sie können Logiken in Stateflow modellieren, um Simulink- und MATLAB-Algorithmen regelmäßig und kontinuierlich aufzurufen.

Temporale Operatoren

Verwenden Sie ereignis- und zeitbasierte Operatoren (wie z. B. „nach“ und „Dauer“), um Zustandsübergangslogiken basierend auf der Anzahl von Ereignissen, vergangener Zeit und entrauschten Signalen angeben zu können, ohne dabei Ihre eigenen Zeitgeber und Zähler erstellen und verwalten zu müssen.

Validierung von Entwürfen und Generierung von Code

Validieren Sie Designs gegen Anforderungen und generieren Sie Code für die Implementierung auf Embedded Systemen.

Validierung von Entwürfen

Verwenden Sie Stateflow mit anderen Simulink-Produkten, um Ihren Entwurf gegen Anforderungen zu validieren.

  • Mit Simulink Requirements™ können Sie Anforderungen mithilfe der Drag-and-Drop-Funktion unmittelbar mit Stateflow-Objekten verknüpfen.
  • Mit Simulink Check™ stellen Sie sicher, dass Ihre Zustandsdiagramme den Standards entsprechen.
  • Mit Simulink Coverage™ können Sie Metriken für die Messung der Testabdeckung Ihres Modells und des generierten Codes verwenden.
  • Mithilfe von Simulink Design Verifier™ können Sie Entwurfsfehler erkennen und Testvektoren generieren.
  • Simulink Test™ ermöglicht Ihnen die Erstellung, Verwaltung und Ausführung simulationsbasierter Tests.

Hervorhebung aktiver Logiken mit dem Modell Slicer.

Codegenerierung

Generieren Sie Code für die Implementierung Ihrer Stateflow-Logik auf Embedded-Systemen.

  • Generieren Sie mit Simulink Coder™ C- und C++-Code aus Simulink- und Stateflow-Modellen.
  • Generieren Sie mit HDL Coder™ VHDL- und Verilog-Code für FPGA- und ASIC-Entwürfe.
  • Generieren Sie mit Simulink PLC Coder™ nach IEC 61131-3 strukturierten Text für PLCs und PACs.

Generieren von Code zur Implementierung einer Stateflow-Logik. 

Neue Funktionen

Stateflow-Diagramme in MATLAB

Programmieren und debuggen Sie eigenständige Zustandsautomaten als MATLAB-Objekte und führen Sie sie aus. Hierfür stehen grafische Benutzeroberflächen zur Verfügung.

Externer C-Code

Vollständige Integration von externem C-Code in Stateflow-Diagramme mit Änderungssynchronisation, Fehlersuche, Prüfung von Werten sowie Analysen mit Simulink Coverage und Simulink Design Verifier

Editor für Wahrheitstabellen

Entwicklung einer kombinatorischen Logik innerhalb der Bearbeitungsumgebung von Simulink und Stateflow mittels Überprüfungen während der Bearbeitung, Animation, Haltepunkten und Schritt-für-Schritt-Debugging

Simulink-Subsystem als Stateflow-Zustand

Entwicklung von Zuständen anhand kontinuierlicher und periodischer Simulink-Algorithmen zur Modellierung von Hybridsystemen

Sequence Viewer

Visualisierung von Zustandsänderungen, Ereignisaktivität und Funktionsaufrufen im Zeitverlauf

Zustands- und Datenvisualisierung

Übertragung von Zustandsaktivität und Daten direkt von Stateflow an den Simulation Data Inspector

Überprüfung während der Bearbeitung (Edit-time Checking)

Erkennen und Beheben von potenziellen Problemen in Diagrammen zur Bearbeitungszeit

Symbol Manager

Erstellen und Verwalten von Daten, Events und Messages direkt im Stateflow Editor

Details zu diesen Merkmalen und den zugehörigen Funktionen finden Sie in den Versionshinweisen.

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