3. 数据类型与信号：Simulink数据类型、总线信号、数据字典基础
做飞控代码生成，数据类型这块儿，我见过太多人栽跟头了。
你想想看，Simulink里默认都是double，仿真跑得飞起。一生成代码，好家伙，嵌入式芯片哪受得了这个？浮点运算又慢又占内存。所以这一章，咱们就把数据类型、总线信号、数据字典这几个硬骨头啃下来。
3.1 Simulink数据类型：别让double拖垮你的飞控
Simulink支持的数据类型挺多的。但做飞控，常用的就那几个：
| 数据类型 | 位宽 | 取值范围 | 飞控中典型用途 |
|---|---|---|---|
| double | 64位 | ±1.7e308 | 仿真调试、参数标定 |
| single | 32位 | ±3.4e38 | 姿态解算、控制律计算 |
| int16 | 16位 | -32768 ~ 32767 | 传感器原始数据（加速度计、陀螺仪） |
| uint16 | 16位 | 0 ~ 65535 | PWM捕获值、ADC采样值 |
| uint8 | 8位 | 0 ~ 255 | 状态机、标志位、遥控器通道 |
| boolean | 1位 | true/false | 解锁状态、故障标志 |
我个人习惯：控制律计算用single就够了。飞控的传感器精度也就16位，你用double算半天，最后输出给电机还是16位的PWM，纯属浪费。
核心原则：能用定点不用浮点，能用单精度不用双精度。代码生成后，RAM和Flash能省下一大半。
3.2 总线信号：把散乱的信号装进一个篮子里
飞控系统里信号太多了。加速度计三个轴、陀螺仪三个轴、磁力计三个轴、GPS经纬高……你如果一根一根线连，模型图能画到天上去。
总线信号就是干这个的。它把相关的信号打包成一个整体。
3.2.1 虚拟总线 vs 非虚拟总线
这里有个坑，我刚开始做的时候踩过。
- 虚拟总线：只在Simulink里存在，生成代码时会被展开。说白了就是个视觉上的分组工具。
- 非虚拟总线：生成代码时会保留为结构体。这个才是我们真正需要的。
我建议：只要涉及到代码生成，一律用非虚拟总线。怎么设置？在Bus Creator模块上右键，勾选「Output as nonvirtual bus」就行。
注意：非虚拟总线要求所有输入信号的数据类型必须一致。如果你把int16和single混在一起，Simulink会报错。解决办法是用Data Type Conversion模块统一类型。
3.2.2 总线对象的定义
用Bus Editor定义总线对象，这是标准做法。
// 生成代码后，总线会变成这样的结构体
typedef struct {
int16_T x;
int16_T y;
int16_T z;
} IMU_Accel;
typedef struct {
IMU_Accel accel;
IMU_Gyro gyro;
IMU_Mag mag;
} IMU_Data;你看，代码里清清楚楚。以后维护起来，看结构体就知道数据怎么组织的。
3.3 数据字典：把参数和模型解耦
做飞控最怕什么？参数写死在模型里。
你今天调个PID参数，明天改个滤波系数，每次都要打开模型改常数模块。改完还得重新生成代码，烦不烦？
数据字典就是解决这个问题的。
3.3.1 什么是数据字典
说白了，就是一个中央仓库。所有参数、数据类型、总线定义都放在里面。模型通过名字去引用，而不是直接写数值。
我的经验：把数据字典和模型文件分开管理。模型里只放逻辑，字典里只放参数。这样团队协作时，一个人改参数，另一个人改逻辑，互不干扰。
3.3.2 创建数据字典的步骤
- 在MATLAB里输入
Simulink.data.dictionary.create('myDict.sldd') - 在Model Explorer里添加参数条目
- 在模型中使用
myParam这样的变量名 - 将模型关联到数据字典
举个例子。你有一个PID比例系数 Kp：
// 在数据字典中定义
Name: Kp_Roll
Value: 2.5
DataType: single
StorageClass: ExportedGlobal
// 在模型中使用
增益模块直接填 Kp_Roll
// 生成代码后
extern real32_T Kp_Roll; // 可以在外部修改这样，你只需要修改数据字典里的数值，重新生成代码，参数就更新了。模型本身不用动一根线。
3.4 知识体系总览
这一章的内容，我用一张图给你捋清楚：
3.5 避坑指南
最后，分享几个我实际项目中踩过的坑：
- 我曾经把加速度计数据用double传给总线，结果生成的结构体里每个字段都是64位。一个IMU数据结构体就占了48字节。改成int16后，直接缩到6字节。
- 还有一次，数据字典里定义了一个参数叫Kp，模型里也用了Kp。但同事在另一个分支里把Kp改成了Kp_Roll。合并代码时，模型找不到参数，编译报错。所以命名规范一定要统一。
- 嗯，这里要注意：数据字典的StorageClass选ExportedGlobal，生成的变量才是全局可访问的。如果选Auto，编译器可能把它优化掉，你外部程序就改不了参数了。
小技巧：调试阶段，可以在数据字典里把参数都设成ExportedGlobal。等代码稳定了，再根据需要调整存储类型。这样前期调试方便，后期优化也灵活。
数据类型、总线信号、数据字典，这三样东西搞明白了，你的Simulink模型才算真正具备了工程落地的能力。别嫌麻烦，前期多花点时间定义清楚，后面代码生成和调试能省下几倍的时间。
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