第二章 软件开发基础知识

2。1 MATLAB软件及其发展历史

MATLAB意为矩阵工厂（矩阵实验室）。是美国mathworks公司推出的一款科学计算及可视化计算环境的软件。它具有矩阵计算，建模仿真等强大的功能，MATLAB技术代表了现在世界科学计算软件的先进水平。论文网

1970年-1979年其间，美国的New Mexico大学计算机系主任Cleve Moler，他在讲授线性代数的时候，想让学生学会使用LINPACK程序库和EISPACK。EISPACK是一个关于特征值求解的FORTTAN函数库，LINPACK则是关于解线性方程求解的FORTTAN程序库，它们代表了当时的矩阵运算的最高水平。Cleve Moler发现，学生在用FORTTAN编写程序接口时很浪费时间，为了让学生方便调用这两个程序库，他编写了名为MATLAB的接口程序。

MATLAB即matrix和laboratory的组合。1984年，Cleve Moler和John Little成立了MathWorks公司，发行了MATLAB第1版（DOS版本1。0）,正式把MATLAB推向市场。MATLAB的第一个商业化版本是同年推出的MATLAB 3。0的DOS版本。其后MathWorks公司继续进行MATLAB的开发和研究。

1992年推出了基于Windows操作系统平台的MATLAB 4。0版本，该版本比以前的版本做了很大的改进，增加了Simulink、Control、Signal Processing等工具箱。二十世纪90年代初年推出了MATLAB微机版 4。1版本，首次开发了符号计算工具箱。

二十世纪90年代末推出了版本为5。0的MATLAB，该允许更多的数据结果，如单元数据等，实现了真正的32位计算，数值计算更快。

2000年，MathWorks公司推出了MATLAB 6。0版本；2004年，MathWorks 公司推出了MATLAB 7。0版本。目前，MATLAB已经逐步发展成为一个集信号处理、图像处理、实时控制、图形处理、文字处理、符号计算、数值处理、数字建模、动态仿真等多功能为一体的数字应用软件，并且成为目前世界上使用最广泛的科学计算软件之一。1993年左右，MATLAB软件已经成为国内外控制界公认的科学计算软件。MATLAB的命令窗口如图2-1。 

图2-1 MATLAB命令窗口

(1) MATLAB

“MATLAB”是MathWorks公司所推出的大多数产品的基础。本文使用的是MATLAB 7。80（R2009a）版本。

(2) 工具箱

工具箱包括主工具箱（MATLAB Main Toolbox）和各种工具箱（toolbox）。按工具箱的使用领域分类，可将其分为通用型和专用型。

（a）功能型工具箱，我们常称为通用型，其主要的功能是拿来增加MATLAB的符号运算、图形建模、仿真文字处理、数值计算还有与硬件实现实时交互等功能，能够被运用到多种学科之中。

（b）领域型工具箱，我们常称为专用型，它是一些学科的专用工具箱，它的专业性是强，包括信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）、控制系统工具箱（Control System Toolbox）、财政金融工具箱（Financial Toolbox）等。

2。2 图形化用户界面设计GUI基础

（1）GUI介绍

GUI是以图形为交流的界面。第一步，我们需要进行GUI界面布局，设计界面时，我们只要将我们所需要的控件从左边的控制面板放在右边的界面里，然后再进行相应的编辑和调整；第二步就是当界面设计好时，我们就可以开始GUI的编程。文献综述

（2）GUI的启动

GUI的启动有两种办法。第一种是在Command window（命令窗口）输入 >>guide，第二种是在MATLAB主窗口的工具栏里，点击图形用户界面开发环境的快捷按钮，便可以快速启动对话框。对话框如图2-2所示。

图2-2 GUIDE对话框

（3）GUI图形窗口的创建

新建窗口有两种方法：

（1）在MATLAB主界面Command Window（命令窗口）的File菜单中，选择新建Figure（这个窗口不能进行编写）就可以了。