手順 1: M コードを使用した制御のモデリング

この手順では、MCode ブロックを使用して 2 進数値 1011 を検出する単純な有限ステートマシン (FSM) を作成します。この FSM では、10111011 など、この値の連続も検出する必要があります。

目標

この演習を終了すると、System Generator の MCode ブロックを使用して有限ステートマシンを作成できるようになります。

手順

この手順では、M コードを使用して有限ステートマシンの制御ロジックを作成します。その後、デザインをシミュレーションして正しく動作することを確認します。

System Generator を起動し、作業ディレクトリを C:\SysGen_Tutorial\Lab2\M_code に変更します。
Lab2_1.slx ファイルを開きます。
次の未完成の図が表示されます。
ザイリンクスブロックセットの Index ライブラリから MCode ブロックを追加します。ブロックを接続する前に、 MATLAB® 関数を編集して正しいポートおよび関数名を作成する必要があります。
MCode ブロックをダブルクリックし、プロパティエディターで Edit M-File ボタンをクリックします。

MATLAB テキストエディターにデフォルトの M コードが表示されます。
デフォルトの MATLAB 関数の名前を state_machine に変更し、入力を din、出力を matched にします。
サンプル M コードを削除します。
[Save As] をクリックし、MATLAB ファイルを state_machine.m という名前で Lab2 フォルダーに保存します。
1. MCode のプロパティエディターで、[Browse] ボタンをクリックして MCode ブロックがローカルの M コードファイル (state_machine.m) を参照していることを確認します。
MCode のプロパティエディターで OK をクリックします。
MCode ブロックに新しいポートと関数名が適用されます。
MCode ブロックを次の図に示すように接続します。

これで、ステートマシンのコードを記述する準備ができました。次の図に、このステートマシンの状態遷移図を示します。この FSM には 5 つのステートがあり、連続する 2 つのシーケンスを検出可能です。
M コードファイル state_machine.m を編集し、状態変数を次のようにザイリンクス xl_state データ型を使用して定義します。変数を persistent 変数として宣言する必要があります。xl_state 関数には、初期状態と固定小数点宣言の 2 つの引数が必要です。
4 までカウントするので、3 ビット必要です。

persistent state, state = xl_state(0,{xlUnsigned, 3, 0});
switch-case 文を使用して FSM ステートを定義します。次にサンプルを示します。
注記: 最後の case として otherwise 文が必要です。
```
switch state
   case 0
      if din == 1
          state = 1
      else
          state = 0
      end
      matched = 0;
```
M コードファイルを保存し、シミュレーションを実行します。波形は次の図のようになります。
シーケンスが 2 回検出されているのがわかります。

手順 1: M コードを使用した制御のモデリング - 2020.2 日本語

Vivado Design Suite チュートリアル: System Generator を使用したモデルベースの DSP デザイン (UG948)

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