<2014 08 29> MATLAB的软件结构与模块、工具箱简示

MATLAB的系统结构:三个层次、九个部分

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一、基础层

是整个系统的基础，核心内容是MATLAB部分。

1、软件主包MATLAB的构成

MATLAB语言

MATLAB的数学函数，提供丰富的数学函数库

MATLAB的图形处理系统，可视化

MATLAB的API，便于与其他软件交流，如数据库，VC等

MATLAB的工作环境

 

2、依附于MATLAB主包的有Compiler和Toolboxes

Toolboxes是一个面向应用的具有更具体功能的M数学函数的集合程序。Toolboxes是围绕Matlab这个计算核心，针对不同应用领域开发的应用程序。目前Mtalab的Toolboxes的内容非常丰富，

 

涵盖了应用数学（区别于理论数学，面向应用，解决逻辑问题、统计问、概率问题、工程中的微分方程）、电子技术（DSP）、图形图像（数字图像处理，变换，压缩，消噪，边缘提取）、通信（SDR）、财经与金融、类神经网络、自动控制、信号分析（小波变换，多分辨率变换，提取特征信号）等各个方面。

 

3、Matlab的编译器Compiler

Matlab是一种高级语言，将这种高级语言高校快速地编译成为硬件C语言，结合Matlab的矩阵式数据结构，使Matlab具有极快的运行速度。

C/C++代码生成器

终端用户发布独立应用程序

与其他编译环境结合

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二、仿真应用层

1、系统仿真应用层的核心部分   Simulink

  建立和分析线性、非线性动态系统模型

  具有层次性的交互模块框图结构设计方法

  支持数字、模拟和混合信号及事件驱动逻辑建模仿真

  支持矩阵数据类型及线性代数运算信号可视化

  与C代码的协同仿真

  与Matlab平台紧密集成

  良好的操作性与可扩展性（模块与库的扩展）

  开发周期加快

  精确的建模方法和系统结构可视化

  仿真系统严格反映真实时序（非实时时标）

  可重用已有的C和Matlab源代码

2、系统仿真应用层的模块集 Blocksets

  模块集是一个个的数学软件包，是系统仿真的关键部件。系统的仿真模型是由大量模块组成的。

3、Matlab的系统实时仿真 RTW

  从系统设计到硬件实现的快速直达途径

  无需编程将Simulink模型生成嵌入式代码

  不依赖特殊目标硬件

  支持多种平台

  在线监控及调参

  RTW是开放的、可扩充的结构，支持定点和浮点，通过交互方式下载参数到外部硬件，支持连续系统、离散系统、混合系统和异步系统仿真，单任务、多任务和异步中断。

 

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三、事件驱动逻辑/行为的建模、仿真 Stateflow

1、状态流程图

对事件驱动系统进行建模和仿真

支持自动代码生成

利用Statecharts的国际标准进行图形化建模

状态流图的描述无二义性

可与Simulink、RTW无缝集成

2、状态代码生成

 

 

上面总结来自于Alpha，下面的模块由Andrew翻译自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 航天模块,Blockset模块集是一个个的数学软件包，是系统仿真的关键部件。系统的仿真模型是由大量模块组成的。

Aerospace Toolbox 2.9  航天工具箱

Bioinformatics Toolbox 4.1 生物信息学工具箱

Communications System Toolbox 5.2  通信工具箱

Computer Vision System Toolbox 5.0  计算机视觉系统工具箱

Control System Toolbox 9.3 控制系统工具箱

Curve Fitting Toolbox 3.2.1 曲线拟合工具箱

Data Acquisition Toolbox 3.1  数据获取工具箱

Database Toolbox 3.11 基于数据的金融分析

Datafeed Toolbox 4.3 Datafeed Toolbox  可以创建MATLAB到金融数据提供商的连接，利用 MATLAB 的数值计算功能和图形功能对数据进行处理。

DO Qualification Kit 1.6   DO 鉴定工具包

DSP System Toolbox 8.2  DSP系统工具箱

Econometrics Toolbox 2.1 经济学工具箱

Embedded Coder 6.2  嵌入式编程

Filter Design HDL Coder 2.9.1 滤波器设计HDL编程

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   定点数据类型和算法

Fuzzy Logic Toolbox 2.2.15  模糊逻辑工具箱

Gauges Blockset 2.0.6  计量模块

Global Optimization Toolbox 3.2.1 全局优化工具箱

HDL Coder 3.0 HDL编程

HDL Verifier 4.0 HDL验证

IEC Certification Kit 2.1  提供了相关文档、证书和模板，使用Real-Time Workshop Embedded Coder或PolySpace代码验证产品来验证按照 IEC61508标准开发的项目

Image Acquisition Toolbox 4.3 图像获取工具箱

Image Processing Toolbox 8.0 图像处理工具箱

Instrument Control Toolbox 3.1  仪器设备控制工具箱

Mapping Toolbox 3.5  地理信息的环境

Model Predictive Control Toolbox 4.1  模型预测工具箱

Model-Based Calibration Toolbox 4.4  模型校正工具箱

Neural Network Toolbox 7.0.3  神经网络工具箱

OPC Toolbox 3.1.1 运用以PLC为下位机的控制器对整个运行系统进行控制

Optimization Toolbox 6.2 优化工具箱

Parallel Computing Toolbox 6.0  并行运算工具箱

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

Phased Array System Toolbox 1.2 相控阵信号处理系统工具箱

Real-Time Windows Target 4.0  PC系统上模拟实时运行Simulink以及Stateflow模型

RF Toolbox 2.10 射频工具箱

Robust Control Toolbox 4.1  鲁棒控制工具箱

Signal Processing Toolbox 6.17 信号处理工具箱

Spreadsheet Link EX 3.1.5  管理和连接Excel与MATLAB

Stateflow 7.9 状态流：有限状态机(finite state machine)的图形工具，它可以用于解决复杂的逻辑问题

Statistics Toolbox 8.0 统计工具箱

Symbolic Math Toolbox 5.8 符号数学工具箱

System Identification Toolbox 8.0 系统辨识工具箱

SystemTest 2.6.3 系统测试

Vehicle Network Toolbox 1.6 车辆网络工具箱

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 报告生成

MATLAB Distributed Computing Server 6.0 服务许可

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SimBiology 4.1 sim生物

SimDriveline 2.2 sim动力传动系统

SimElectronics 2.1 sim电子学

SimEvents 4.1 sim事件

SimHydraulics 1.10.1 sim水力学

SimMechanics 4.0 sim机械学

SimPowerSystems 5.6 sim电力学

SimRF 3.2 sim射频

Simscape 3.7 Simscape提供了一维平移/旋转机械的建模模块

Simulink 3D Animation 6.1  仿真3D动画

Simulink Code Inspector 1.1 仿真代码检查

Simulink Coder 8.2 

Simulink Control Design 3.5 控制设计

Simulink Design Optimization 2.1 设计优化

Simulink Design Verifier 2.2 设计验证

Simulink Fixed Point 7.1 定点

Simulink PLC Coder 1.3 PLC编程

Simulink Report Generator 3.12 生成报告

Simulink Verification and Validation 3.3 验证和确认

xPC Target 5.2 主机-目标机构原型环境，它能把Simulnk模型和Stateflow模型和物理系统连接起来并且在低成本的PC硬件上实时运行

xPC Target Embedded Option 5.2  

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ps：

1999年的matlab和2012年的matlab体积对比：