Simulink S-Function的使用（以串口接收MPU6050六轴陀螺仪参数为实例）

S-Function 允许使用自定义C/C++函数作为传递函数，具有可移植性。也可以同样利用MATLAB函数进行相同的运算，看开发者熟悉程度而定。

项目流程

由系统串口接收数据包。
通过S-Function自定义函数解析数据包，得到数据集合。
数据集合总线输出，分为各部分数据进行可视化显示。

串口接收

首先需要通过MPU6050数据手册将其寄存器的各项输出数据通过UART读出，并将其处理为我们所需要的7项参数（加速度Accl. [X,Y,Z]，角加速度Gyro. [X,Y,Z]，温度Temp）。
但是这不是本文的重点，因此本文假设已经处理好了上述数据，并且以字符打印的形式通过串口稳定输出，（通过Rasberry Pico PI预处理）如下：

我们需要配置串口接收参数：

COM口以用户本机分配为准

Serial Configuration配置如图

Serial Configuration.jpg

Serial Receive配置如图

serial receive.jpg

注意，由于是以字符char接收，因此选择类型为uint8，Data Size设置缓冲区大小，此处设为128为例。同样可以设置数据包头和数据包尾，我们此处不做设置。

当然，在实际项目中会以更高效率的数据包传输，此处仅为示例作用，因此选用字符接收。

S-Function函数示例

从Library Browser中找到User-Defined functions（用户自定义函数），在系统仿真中这部分是较为常用的。

选择S-Function Builder，双击点开面板。由于是面板端编辑，直接面向对象，逻辑更清晰，但是限制也较多。

S-Function Builder.jpg

填写函数名，选择语言C++，即可Build编译。（初次需要按提示安装MinGW-w64方可编译，且安装目录不能带空格）

注意到，编辑器里面有三个子函数，分别封装S-Function的起始方程，输出方程和终止方程，在本实例中仅用到输出的封装，其他功能请自行学习浏览官方示例。

void xxx_Start_wrapper(void);
void xxx_Outputs_wrapper(const real_T *u0, real_T *y0);
void xxx_Terminate_wrapper(void);

注意到，输入输出参数都是以数组指针的形式传参的，带const表示输入参数，不可更改，不带的即表示输出参数，可更改。函数的目的是按次调用这三个子函数。
我们可以先调试好C++程序再整合。

在本实例中，输入参数为大小为128*1的字符数组(uint8)，输出参数为包括三个参数的总线(Bus:gyroData)，以结构体形式调用。

在自己工程文件中定义头文件(structure.h)，用于类型的转换和结构体的定义等，这部分内容是为了便于程序能在本地调试成功，而由于在Simulink中这部分内容已有定义，因此在Simulink的S-Function Builder中编译的时候是需要将其之注释掉的。
structure.h:

#ifndef _STRUCTURE_H
#define _STRUCTURE_H
typedef char uint8_T;
typedef short int16;

struct gyroData{
    int16_t accl[3], gyro[3];
    double temp;
};
#endif //_STRUCTURE_H

如果不注释掉，在编译时会由于变量类型冲突而编译失败。