simulink-single-precision-conversion

Simulink 模型的单精度转换（Fixed-Point Designer）

工具箱：Fixed-Point Designer 函数：DataTypeWorkflow.Single.convertToSingle

将用户指定的双精度数据类型转换为单精度，范围包括模块设置、Stateflow 图表设置、信号对象和总线对象。布尔类型、内置整数类型（int8、uint8、int16 等）和定点类型保持不变。

适用场景

• 将 Simulink 模型（.slx）或子系统从双精度转换为单精度
• 为原生支持单精度的嵌入式硬件减少内存占用
• 批量／CI 转换、检查转换兼容性，或验证是否仍有遗漏的双精度类型
• 用通俗易懂的语言向用户概述单精度转换兼容性报告和转换结果

不适用场景

• 独立 MATLAB .m 代码——改用 coder.config('single') 配置的 convertToSingle 函数
• 定点数据类型优化——改用 DataTypeWorkflow.Converter
• 逼近函数或使用 LUT 缩减 Lookup Table 模块——改用 simulink-optimize-lookup-tables

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公共 API

ConversionReport = DataTypeWorkflow.Single.convertToSingle(systemToConvert)

• systemToConvert（char）——已加载模型或子系统的完整模块路径（例如，'myModel' 或 'myModel/Controller'）。
• ConversionReport（struct）——兼容性检查、已转换项和验证状态（见下方字段表）。

示例：openExample("fixedpoint/ConvertSystemToSinglePrecisionExample")

规则

1. 使用 open_system(modelName) 打开模型，不要使用 load_system——用户必须能在转换前后看到图表。
2. 绝不要自行调用 save_system——保存会破坏双精度基线，妨碍有意义的重新运行。让模型保持未保存状态。即使用户要求你“让更改生效”“持久保存”或“端到端完成所有操作”，也同样适用——这并不代表用户同意自动保存。遇到这种情况，应明确说明你不会自行保存模型，解释保存会覆盖双精度基线，并请用户确认或自行运行 save_system。只有用户明确确认要保存（而不仅仅是笼统地要求“全部完成”）后，才能持久保存更改。
3. 兼容性检查在 convertToSingle 内部运行；从 report.CheckInfo 读取检查结果（这不是单独的调用）。
4. 转换前必须获得用户的明确同意。如果模型路径、子系统或范围不明确，请先询问，不要猜测。用户只说“我的模型”而未指明模型时，询问具体是哪一个；绝不要擅自选用工作目录中碰巧找到的 .slx（示例或测试文件不是用户指定的模型）。只有在用户指明模型后，才能运行转换。
5. 转换后务必检查 report.VerifyInfo.StowawayDblBlks——仍有遗漏的双精度模块意味着转换尚未完成。应从源头修复（将数据类型锁定为双精度的模块重新设为其他类型，将 Stateflow 数据设为单精度，或扩大 SUD 范围），然后重新运行 convertToSingle。不要建议在问题信号上手动插入 single(...) 类型转换或 Data Type Conversion 模块——这只会隐藏双精度类型，而不是消除它。
6. 将报告赋给局部变量（report = ...;）——不要污染基础工作区，也不要回显原始结构体。

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报告结构

该工具按检查 → 转换 → 验证的流程运行，并在报告中填充三个子结构体。

report.CheckInfo

字段	描述
ready	逻辑值 — 如果系统可以转换，则为 true；只有此值为 true 时，才读取 ConvertInfo/VerifyInfo。
err	错误信息（成功时为空）
IncompatibleBlks	DataTypeWorkflow.Single.Result 单元格数组 — 不支持单精度的模块（参见下方的模块名称说明）
UnsupportedBlks	DataTypeWorkflow.Single.Result 单元格数组 — 转换工具不支持的模块（含 ErrorMsgs）
DTLockedDblBlks	数据类型锁定为双精度的模块（不会阻止转换）
StowawayDblBlks	检查期间发现的会生成双精度运算的模块
TLSSettings	目标语言标准已更新为 C99 的模型
DTOSettings	数据类型覆盖已重置的系统
SolverSettings	变步长求解器已更改为定步长的模型
configSettings	已更新的配置参数（例如 GenerateComments、ParameterPrecisionLossMsg）
memoryUse.BeforeValue	每参数内存表格；转换前的 RuntimeMemory 列（字节）

如何从诊断列表中提取模块名称。 IncompatibleBlks、UnsupportedBlks、StowawayDblBlks 和 DTLockedDblBlks 是 DataTypeWorkflow.Single.Result 对象的单元格数组，而不是模块路径字符串。通过每个元素的 ID 调用 getDisplayName()，获取可读的模块路径。请勿对这些元素调用 get_param、getfullname 或 string()：这会报错 "The first input to get_param must be of type 'double', 'char' or 'cell'."：

for k = 1:numel(report.CheckInfo.IncompatibleBlks)
    r = report.CheckInfo.IncompatibleBlks{k};
    fprintf('  %s\n', r.ID.getDisplayName());   % e.g. 'myModel/Integrator'
    if ~isempty(r.ErrorMsgs)
        fprintf('    %s\n', strjoin(string(r.ErrorMsgs), '; '));
    end
end

report.ConvertInfo

记录转换器实际执行的操作。

字段	描述
ready	逻辑值 — 如果转换步骤顺利运行，则为 true
err	错误信息；成功时为空（[]）
results	fxptds.BlockResult 单元格数组 — 从 double 更改为 single 的模块/信号

report.VerifyInfo

字段	描述
StowawayDblBlks	转换后仍会生成双精度运算的模块
memoryUse.AfterValue	每参数内存表格；转换后的 RuntimeMemory 列（字节）

检查阶段会验证目标语言标准、数据类型覆盖、不兼容模块、残留双精度运算、数据类型锁定的双精度以及求解器设置，并自动更新其中若干项。**该工具会自动处理 TLS→C99、清理 DTO 和更改求解器；你无需手动设置这些内容。**有关完整的自动更新行为、错误标识符和边缘情况，请参见 references/edge-cases.md：

• 模型未加载/路径无效（Simulink:Commands:InvSimulinkObjectName）；更新图失败（DataTypeWorkflow:Single:UpdateDiagramFailed）
• 不兼容模块（连续模块、MATLAB System 模块）以及不受支持的 MATLAB Function Block（全局变量、MCOS 类、Simulink 函数调用）
• 自动更新（TLS、DTO、求解器、配置）、模型引用范围处理、幂等性以及关闭模型时的清理

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生成转换报告

convertToSingle 返回后，请用通俗语言向用户概述结果，不要直接输出原始结构体。请将实际使用的 API 调用原样放在顶部，以便追溯。

有关必需的输出部分、空报告的回退处理、报告规范，以及后续的 Embedded Coder 就绪情况检查，请参见 references/reporting-format.md。

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前提条件与限制

• 需要 MATLAB、Simulink 和 Fixed-Point Designer；模型必须已加载。
• 转换引擎是单例 — 一次只能有一个转换会话处于活动状态。
• 逻辑复杂的 MATLAB Function Block 和模型引用可能需要单独审查 — 请参见 references/edge-cases.md。

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