Le projet se concentre sur la spécification, la conception et la validation de modules logiciels et de blocs Simulink pour le microcontrôleur MPC555, visant à créer un support de prototypage pour des systèmes mécatroniques. Il inclut une bibliothèque de blocs Simulink et un environnement de génération automatique de code C dédié, optimisé pour ce microcontrôleur. Les limites de ce projet incluent la compatibilité restreinte avec certaines versions de Simulink et des difficultés d'évolutivité.

1. Projet de fin d’études d’ingénieur
SUPSYM5X
Spécification, conception et validation de
modules logiciels dédiés automobile et de
blocs Simulink pour le microcontrôleur
MPC555

2. Sommaire
1. Présentation du projet
2. La bibliothèque Simulink SUPSYM5X
3. L’environnement de génération automatique de
code SUPSYM5X_RTW
4. Limites des solutions retenues
5. Bilan

3. Présentation du projet
 Objectif : réaliser un Support de Prototypage de
Système Mécatronique
 Système mécatronique = système physique +
système de pilotage
 Système de pilotage agit sur le système physique
 Loi de commande conçue sous l’environnement Simulink
v4.1

4. Présentation du projet
 Permet un « prototypage rapide »
 Carte électronique développée autour d’un
microcontrôleur MPC555
 Bibliothèque de modules logiciels bas niveau
 Environnement de génération automatique et de
téléchargement de code C dédié
 Sera intégré sur les « démonstrateurs » de la DRIA

5. La bibliothèque Simulink SUPSYM5X
 Ensemble de blocs Simulink représentant les
modules du microcontrôleur MPC555
 Respect du comportement
physique des modules
 Génération automatique d’un
code C dédié

6. La bibliothèque Simulink SUPSYM5X
 La librairie Simulink SUPSYM5X/QADC64 :

7. La bibliothèque Simulink SUPSYM5X
 La librairie Simulink SUPSYM5X/QADC64 :

8. La bibliothèque Simulink SUPSYM5X
 La librairie Simulink SUPSYM5X/QSMCM :

9. La bibliothèque Simulink SUPSYM5X
 La librairie Simulink SUPSYM5X/QSMCM :

10. La bibliothèque Simulink SUPSYM5X
 Exemple de comportement en simulation :

11. La bibliothèque Simulink SUPSYM5X
 Exemple de comportement en génération automatique
de code :
 Mise à jour des fonctions module
Déclaration des sorties du du module
 Initialisation du module QADC64
QADC64
logiciel
/* Implémentation de(s) S-Fonction : <Root>/QADC64_NUM */
de la S-Fonction(s) de la librairie SUPSYM5X_QADC64 */
UINT8 listeBroche_0[1];
static UINT8 data = 0;
#include "h_QADC.h"
static STATUS erreur_initDigitalOutput_QADCA = 0;
/* Implémentation de(s) S-Fonction : <Root>/QADC64_NUM */ la librairie
de la S-Fonction(s) du type QADC64_NUM de
/* Mécanisme de seuillage */
SUPSYM5X_QADC64 S-Fonction : <Root>/QADC64_NUM */
Implémentation de la */
listeBroche_0[0] = AN58;
if(test_Input.Input_1 > 0)
extern STATUS B_QADC_InitDigitalInput(PTRModule, UINT8, PTRUINT8);
erreur_initDigitalOutput_QADCA = B_QADC_InitDigitalOutput(&QADC_A, 1,
extern STATUS B_QADC_InitDigitalOutput(PTRModule, UINT8, PTRUINT8);
data = 1;
elselisteBroche_0);
extern STATUS B_QADC_WritePin(PTRModule, UINT8, UINT8);
extern UINT8 B_QADC_ReadPin(PTRModule, UINT8);
data = 0;
erreur_sendDigitalValue_QADCA = B_QADC_WritePin(&QADC_A, AN58,
data);

12. L’environnement de génération
automatique de code SUPSYM5X
 Objectif : générer un code C optimisé
 Dédié au microcontrôleur MPC555
 Dédié au compilateur – éditeur de liens Metrowerks for Embedded PowerPC
 Utilise l’environnement RTW
 Définit des options de génération spécifiques
 S’inspire de la cible matérielle prédéfinie Embedded
C-code

13. L’environnement de génération
automatique de code SUPSYM5X
 Exemple : système de freinage piloté d’un
« démonstrateur » de la DRIA
 Système physique :
 Deux servovalves
 Capteurs de pression
 Système de pilotage pour chaque circuit hydraulique :
 Un correcteur proportionnel intégral
 Deux filtres numériques du premier ordre

14. Stimuli Loi de commande
Frein 1
Frein 2

15. Modules
MPC555 Algorithme
Entrées Modules
MPC555
Sorties

16. L’environnement de génération
automatique de code SUPSYM5X
 Fichiers générés :
 Fichiers source C :
 Phycore.c
 c_app_Phycore.c ou c_basiqsec_Phycore.c
 Fichiers de déclaration :
 Phycore.h
 Phycore_export.h
 Phycore_prm.h
 Fichiers de rapport html, fichier de « calibration »

17. L’environnement de génération
automatique de code SUPSYM5X
 Fichier Phycore.c :
 Code des fonctions de la loi de commande :
 void Phycore_initialize(boolean firstTime)
 void Phycore_step(void)
 void Phycore_terminate(void)
 Inclusion des fichiers Phycore.h, Phycore_export.h
et Phycore_prm.h

18. L’environnement de génération
automatique de code SUPSYM5X
 Séquenceur de tâches OSEK : Fichier c_app_Phycore.c
/***************************************************************
/*******************************************************************
/*****************************************************************
/*********************************************************************
Task Name : B_BegApp Task Name
B_InitApp : B_Tache0
Task Name : B_EndApp
Engineer : Engineer : /**********************************************************************
Engineer :
Date : Date : Task Name : B_QADCI_EOC
Date :
Engineer :
Parameters : none Parameters : none Date : Parameters : none
Returns : none Returns : none
Returns : none
Notes : This task initializes the task scheduling is activated by an cyclic alarm
Notes applicationtask
: This Parameters : noneNotes : This task initializes the task scheduling
****************************************************************/
********************************************************************/
*****************************************************************/
Returns : none *********************************************************************/
void B_BegApp(void)
B_InitApp(void) void B_Tache0(void) Notes : Fonction appelée par l'ISR du module QADC_A ou QADC_B
void B_EndApp(void)
{ { **********************************************************************/
{
/* Activation fonction d'initialision du fichier RTW Phycore.c */ RTW Phycore.c */
Appel à la de la tache correspondantàau modèle Simulink fichier
/* Appel la fonction step du "Phycore.mdl" */ {}
void B_QADCA_EOC(void) /* Appel à la fonction de terminaison du fichier RTW Phycore.c */
B_SetTempsTempo(0, (unsigned int)(1.0));
Phycore_initialize(TRUE); /* Cas d'un uniquevoid B_QADCB_EOC(void) {}
sample time */
Phycore_terminate();
} Phycore_step();
}
}

19. L’environnement de génération
automatique de code SUPSYM5X
 Séquenceur basique de tâches : Fichier
c_basiqsec_Phycore.c
/*************************************************************** while(1)
Task Name : main {
Engineer :
Date : if (IsNewStep())
{
Parameters : none ToggleRedLED();
Returns : none
Notes : This task initializes and launches the basic sequenceur /* Appel à la fonction step du fichier RTW Phycore.c */
****************************************************************/ /* Cas d'un unique sample time */
void main() Phycore_step();
{ }
/* Initialisation des LED de la carte Phycore MPC555 */ }
InitializeLED(); /* Appel à la fonction de terminate du fichier RTW Phycore.c */
/* Appel à la fonction d'initialision du fichier RTW Phycore.c */ Phycore_terminate();
Phycore_initialize(TRUE); } /* main */
/* Initialisation du timer programmable du microcontrôleur MPC555 PIT */
/* Période d'activation donnée en ms */
InitializePIT((unsigned int)(1.0));

20. L’environnement de génération
automatique de code SUPSYM5X
 Influence du mécanisme d’ « Inlining » des
paramètres du modèle Simulink
Variable rtb_temp30
Sortie 1 du bloc QADC64_ANA

21. L’environnement de génération
automatique de code SUPSYM5X
 Influence du mécanisme d’ « Inlining » des
paramètres du modèle Simulink
 Paramètre Gain du bloc Gain non « inliné » :
 Fonction Phycore_step() :
rtb_temp30 = (-Phycore_Param.Offset_P_brut_1_Value +
Phycore_Block.QADC64_ANA_o1) * Phycore_Param.Gain_P_brut_2_bar_1_Gain;
 Paramètre Gain du bloc Gain « inliné » :
 Fonction Phycore_step() :
rtb_temp30 = (-51.15 + Phycore_Block.QADC64_ANA_o1) * 1.7319580201087256E-001;

22. Limites des solutions retenues
 Bibliothèque Simulink SUPSYM5X :
 Uniquement utilisable sous la version 4.1 de
l’environnement Simulink
 Pour tout bloc de la bibliothèque :
 Utilisation d’une broche par plusieurs blocs
Simulink

23. Limites des solutions retenues
 Environnement de génération automatique de code
SUPSYM5X :
 Uniquement utilisable avec la version 4.1 de
l’environnement RTW

24. Bilan
 Points forts du projet SUPSYM5X :
 Matériel
 Microcontrôleur MPC555
 Logiciel :
 Modules logiciels bas niveau
 Génération automatique de code C
 Noyau OSEK temps réel
 Fichier de « calibration »

25. Bilan
 Point faible du projet SUPSYM5X :
 Logiciel :
 Evolutivité relativement difficile (versions des
environnements Simulink et RTW)