<2014 08 29> MATLAB的軟件結構與模塊、工具箱簡示

MATLAB的系統結構:三個層次、九個部分

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1、基礎層

是整個系統的基礎，核心內容是MATLAB部分。

一、軟件主包MATLAB的構成

MATLAB語言

MATLAB的數學函數，提供豐富的數學函數庫

MATLAB的圖形處理系統，可視化

MATLAB的API，便於與其餘軟件交流，如數據庫，VC等

MATLAB的工做環境

 

二、依附於MATLAB主包的有Compiler和Toolboxes

Toolboxes是一個面向應用的具備更具體功能的M數學函數的集合程序。Toolboxes是圍繞Matlab這個計算核心，針對不一樣應用領域開發的應用程序。目前Mtalab的Toolboxes的內容很是豐富，

 

涵蓋了應用數學（區別於理論數學，面向應用，解決邏輯問題、統計問、機率問題、工程中的微分方程）、電子技術（DSP）、圖形圖像（數字圖像處理，變換，壓縮，消噪，邊緣提取）、通訊（SDR）、財經與金融、類神經網絡、自動控制、信號分析（小波變換，多分辨率變換，提取特徵信號）等各個方面。

 

三、Matlab的編譯器Compiler

Matlab是一種高級語言，將這種高級語言高校快速地編譯成爲硬件C語言，結合Matlab的矩陣式數據結構，使Matlab具備極快的運行速度。

C/C++代碼生成器

終端用戶發佈獨立應用程序

與其餘編譯環境結合

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2、仿真應用層

一、系統仿真應用層的核心部分   Simulink

  創建和分析線性、非線性動態系統模型

  具備層次性的交互模塊框圖結構設計方法

  支持數字、模擬和混合信號及事件驅動邏輯建模仿真

  支持矩陣數據類型及線性代數運算信號可視化

  與C代碼的協同仿真

  與Matlab平臺緊密集成

  良好的操做性與可擴展性（模塊與庫的擴展）

  開發週期加快

  精確的建模方法和系統結構可視化

  仿真系統嚴格反映真實時序（非實時時標）

  可重用已有的C和Matlab源代碼

二、系統仿真應用層的模塊集 Blocksets

  模塊集是一個個的數學軟件包，是系統仿真的關鍵部件。系統的仿真模型是由大量模塊組成的。

三、Matlab的系統實時仿真 RTW

  從系統設計到硬件實現的快速直達途徑

  無需編程將Simulink模型生成嵌入式代碼

  不依賴特殊目標硬件

  支持多種平臺

  在線監控及調參

  RTW是開放的、可擴充的結構，支持定點和浮點，經過交互方式下載參數到外部硬件，支持連續系統、離散系統、混合系統和異步系統仿真，單任務、多任務和異步中斷。

 

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3、事件驅動邏輯/行爲的建模、仿真 Stateflow

一、狀態流程圖

對事件驅動系統進行建模和仿真

支持自動代碼生成

利用Statecharts的國際標準進行圖形化建模

狀態流圖的描述無二義性

可與Simulink、RTW無縫集成

二、狀態代碼生成

 

 

上面總結來自於Alpha，下面的模塊由Andrew翻譯自2012a版本

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MATLAB 7.14   MATLAB主工具箱

Simulink 7.9  Simulink主工具箱

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Aerospace Blockset 3.9 航天模塊,Blockset模塊集是一個個的數學軟件包，是系統仿真的關鍵部件。系統的仿真模型是由大量模塊組成的。

Aerospace Toolbox 2.9  航天工具箱

Bioinformatics Toolbox 4.1 生物信息學工具箱

Communications System Toolbox 5.2  通訊工具箱

Computer Vision System Toolbox 5.0  計算機視覺系統工具箱

Control System Toolbox 9.3 控制系統工具箱

Curve Fitting Toolbox 3.2.1 曲線擬合工具箱

Data Acquisition Toolbox 3.1  數據獲取工具箱

Database Toolbox 3.11 基於數據的金融分析

Datafeed Toolbox 4.3 Datafeed Toolbox  能夠建立MATLAB到金融數據提供商的鏈接，利用 MATLAB 的數值計算功能和圖形功能對數據進行處理。

DO Qualification Kit 1.6   DO 鑑定工具包

DSP System Toolbox 8.2  DSP系統工具箱

Econometrics Toolbox 2.1 經濟學工具箱

Embedded Coder 6.2  嵌入式編程

Filter Design HDL Coder 2.9.1 濾波器設計HDL編程

Financial Derivatives Toolbox 5.9 金融衍生工具箱

Financial Toolbox 4.2 金融工具箱

Fixed-Income Toolbox 2.3  固定收益

Fixed-Point Toolbox 3.5   定點數據類型和算法

Fuzzy Logic Toolbox 2.2.15  模糊邏輯工具箱

Gauges Blockset 2.0.6  計量模塊

Global Optimization Toolbox 3.2.1 全局優化工具箱

HDL Coder 3.0 HDL編程

HDL Verifier 4.0 HDL驗證

IEC Certification Kit 2.1  提供了相關文檔、證書和模板，使用Real-Time Workshop Embedded Coder或PolySpace代碼驗證產品來驗證按照 IEC61508標準開發的項目

Image Acquisition Toolbox 4.3 圖像獲取工具箱

Image Processing Toolbox 8.0 圖像處理工具箱

Instrument Control Toolbox 3.1  儀器設備控制工具箱

Mapping Toolbox 3.5  地理信息的環境

Model Predictive Control Toolbox 4.1  模型預測工具箱

Model-Based Calibration Toolbox 4.4  模型校訂工具箱

Neural Network Toolbox 7.0.3  神經網絡工具箱

OPC Toolbox 3.1.1 運用以PLC爲下位機的控制器對整個運行系統進行控制

Optimization Toolbox 6.2 優化工具箱

Parallel Computing Toolbox 6.0  並行運算工具箱

Partial Differential Equation Toolbox 1.0.20  偏微分方程工具箱

Phased Array System Toolbox 1.2 相控陣信號處理系統工具箱

Real-Time Windows Target 4.0  PC系統上模擬實時運行Simulink以及Stateflow模型

RF Toolbox 2.10 射頻工具箱

Robust Control Toolbox 4.1  魯棒控制工具箱

Signal Processing Toolbox 6.17 信號處理工具箱

Spreadsheet Link EX 3.1.5  管理和鏈接Excel與MATLAB

Stateflow 7.9 狀態流：有限狀態機(finite state machine)的圖形工具，它能夠用於解決複雜的邏輯問題

Statistics Toolbox 8.0 統計工具箱

Symbolic Math Toolbox 5.8 符號數學工具箱

System Identification Toolbox 8.0 系統辨識工具箱

SystemTest 2.6.3 系統測試

Vehicle Network Toolbox 1.6 車輛網絡工具箱

Wavelet Toolbox 4.9 小波分析工具箱

MATLAB Builder EX 2.2 

MATLAB Builder JA 2.2.4 

MATLAB Builder NE 4.1.1 

MATLAB Coder 2.2 

MATLAB Compiler 4.17 

MATLAB Report Generator 3.12 報告生成

MATLAB Distributed Computing Server 6.0 服務許可

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SimBiology 4.1 sim生物

SimDriveline 2.2 sim動力傳動系統

SimElectronics 2.1 sim電子學

SimEvents 4.1 sim事件

SimHydraulics 1.10.1 sim水力學

SimMechanics 4.0 sim機械學

SimPowerSystems 5.6 sim電力學

SimRF 3.2 sim射頻

Simscape 3.7 Simscape提供了一維平移/旋起色械的建模模塊

Simulink 3D Animation 6.1  仿真3D動畫

Simulink Code Inspector 1.1 仿真代碼檢查

Simulink Coder 8.2 

Simulink Control Design 3.5 控制設計

Simulink Design Optimization 2.1 設計優化

Simulink Design Verifier 2.2 設計驗證

Simulink Fixed Point 7.1 定點

Simulink PLC Coder 1.3 PLC編程

Simulink Report Generator 3.12 生成報告

Simulink Verification and Validation 3.3 驗證和確認

xPC Target 5.2 主機-目標機構原型環境，它能把Simulnk模型和Stateflow模型和物理系統鏈接起來而且在低成本的PC硬件上實時運行

xPC Target Embedded Option 5.2  

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ps：

1999年的matlab和2012年的matlab體積對比：