Особенности интерфейса среды MATLAB 7

Л.р.№1                                MATLAB

Лабораторная  работа №1

Тема: «Особенности интерфейса среды MATLAB 7»

 

Цель работы: ознакомиться с интерфейсом среды MATLAB 7, подготовить отчет по лабораторной работе, содержащий указанные в тексте задания.

 

Выполнение:

 

Знакомство  с MATLAB 7

Система MATLAB, разработанная более двадцати лет назад компанией MathWorks, является универсальным средством для выполнения математических вычислений. Пакет первоначально разрабатывался для выполнения операций с матрицами, что и отражено в названии: MATLAB — это сокращение от MATrix LABoratory (МАТричная ЛАБоратория).

 

Запуск MATLAB

Чтобы вызвать MATLAB из стартового меню, выполните следующие действия.

1. Откройте меню Пуск системы Windows, для чего щелкните на кнопке Пуск панели задач.
2. Выберите элемент Программы.
3. В раскрывшемся подменю активизируйте элемент MATLAB 7 и в появившемся новом подменю щелкните на названии программы MATLAB 7.

Альтернативным вариантом  запуска MATLAB является двойной щелчок на ярлыке программы MATLAB, расположенном на рабочем столе Windows.

1 копия экрана «Окно программы»

Особенности интерфейса программы

После первого запуска  программы MATLAB на экран будет выведено окно рабочей среды MATLAB, подобное показанному на рис.1.

Как показано на рис.1, рабочая  среда MATLAB включает следующие элементы:

• строку меню, в которой находятся меню File (Файл), Edit (Правка), Debug (Отладка), Desktop (Рабочий стол), Window (Окно), Help (Справка);
• панель инструментов с кнопками, позволяющими выполнить некоторые наиболее распространенные операции;
• панель Shortcuts (Ярлыки), где можно создать кнопки для быстрого запуска наиболее часто используемых команд или наборов команд;
• командное окно (Command Window), где отображаются вводимые пользователем команды и результаты их выполнения, тексты выполняемых программ, а также сообщения об ошибках;
• окно со вкладками Workspace (позволяет получить доступ с содержимому рабочего пространства) и Current Directory (служит для установки текущего каталога);
• окно Command History (предназначено для просмотра и повторного вызова ранее введенных команд);
• строку состояния, где отображаются сообщения системы.

Рисунок 1

Работа с  меню

Работа с меню в MATLAB подобна работе с меню программ Microsoft Office. Чтобы открыть какое-либо меню, установите на нем указатель мыши и щелкните ее левой кнопкой. Затем выберите в этом меню нужную команду и щелкните на ней левой кнопкой мыши.

Рассмотрим состав и  назначение команд основного меню MATLAB.

Меню File (Файл), показанное на рис.2, содержит команды, позволяющие создать новый m-файл (New=>M-file) либо открыть ранее сохраненный (Open), создать новую переменную (New=>Variable) либо отобразить новое графическое окно (New=>Figure).

Здесь же находятся команды  для сохранения переменных рабочего пространства (Save Workspace as) и импорта данных (Import Data).

С помощью команды Set Path (Установить путь) производится установка путей, указывающих расположение m-файлов, для того чтобы система MATLAB могла быстро найти требуемый m-файл. Команда Preferences (Предпочтения) позволяет отобразить одноименное диалоговое окно, в котором можно выполнить настройку различных параметров системы.

В меню File также имеются команды, служащие для печати результатов работы и настройки соответствующих параметров страницы и принтера. Помимо этого, в меню File отображаются имена последних четырех файлов, к которым вы обращались. Список команд меню File завершает команда Exit MATLAB, позволяющая выйти из программы MATLAB.

В меню Edit (Правка), изображенном на рис.3, находятся команды для отмены последнего действия и отказа от отмены (Undo и Redo соответственно), для вырезания (Cut), копирования (Сору), вставки (Paste) и специальной вставки (Paste Special), а также для удаления (Delete) выбранных фрагментов текста или графического объекта. Выделить весь объект позволяет команда Select All (Выделить все).

С помощью команд Find (Найти) и Find file (Найти файл) меню Edit можно выполнить поиск нужного текстового фрагмента или файла соответственно.

Очистку содержимого  внутренних окон рабочего стола позволяют выполнить команды Clear Command Window (Очистить командное окно), Clear Command History (Очистить окно истории команд), Clear Workspace (Очистить рабочее пространство).

 

Меню Debug (Отладка) содержит команды для отладки m-файлов (рис.4).

В меню (Рабочий стол) находятся команды, предназначенные для настройки рабочего стола MATLAB.

2 копия экрана  «Меню Desktop»

Меню Window (Окно) служит для работы с окнами системы. Здесь отображаются команды, соответствующие окнам и программам, которые в данный момент открыты в MATLAB. Выбор одной из этих команд позволяет сделать активным требуемое окно или код программы в редакторе m-файлов.

3 копия экрана  «Меню Window»

И, наконец, меню Help (Справка) предоставляет доступ к справочной системе программы MATLAB, демонстрационным примерам, а при наличии связи с Internet позволяет непосредственно из MATLAB подключиться к Web-узлу фирмы-производителя этой программы (The MathWorks Web Site). На этом узле можно узнать новейшую информацию о MATLAB, проконсультироваться со специалистами и загрузить различные файлы.

4 копия экрана  «Меню Help»

 

Настройка рабочего стола MATLAB

При запуске MATLAB перед вами появляется рабочий стол (или рабочая среда) данной программы, который содержит инструменты управления файлами, переменными и программами, связанными с MATLAB.

На рис.1 показано окно рабочей среды MATLAB, отображаемое по умолчанию. Пользователь может настроить это окно в соответствии со своими предпочтениями. В частности, можно изменить местоположение и размер внутренних окон, отобразить или скрыть соответствующие окна. Например, поместите указатель мыши на строку заголовка какого-либо окна, нажмите левую кнопку мыши и перетащите это окно на новое место в окне рабочей среды. Или, расположив указатель мыши на границе раздела двух внутренних окон, дождитесь пока он примет вид двунаправленной стрелки, а затем нажмите левую кнопку мыши и перетащите эту границу на новое место, тем самым, изменив размер соответствующих окон.

1. Если щелкнуть на  кнопке Undock (Название окна) какого-либо внутреннего окна 
(небольшой кнопке с черной стрелкой, которая находится в правом верхнем углу рядом 
с кнопкой закрытия этого окна), данное окно будет отделено от основного окна MATLAB. При этом у него появится собственная строка меню. Этой кнопке соответствует команда Undock Название активного окна в меню Desktop. 5 копия экрана должна отразить описываемое действие с любым внутренним окном.

2. Задать сокрытие  или отображение соответствующих  внутренних окон можно с помощью  следующих команд меню Desktop:

- Command Window (Окно команд),

- Command History (История команд),

- Current Directory (Текущая папка),

- Workspace (Рабочее пространство).

- Меню Desktop включает также команды для вызова справки (Help) и для отображения профайлера (Profiler).

- Если вы хотите, чтобы на экране отображалось только командное окно, выберите команду Desktop => Desktop Layout => Command Window Only (Рабочий стол => План рабочего стола => Только командное окно). 6 копия экрана должна отразить описываемое действие.

В результате выбора команды Desktop=>Desktop Layout=>History and Command Window (Рабочий стол => План рабочего стола => Окно истории команд и окно команд) на экране отобразятся два окна — Command Window и Command History. 7 копия экрана должна отразить описываемое действие. Если же вы выберете команду Desktop =>Desktop Layouts All Tabbed (Рабочий стол =>План рабочего стола => Все в виде вкладок) перед вами появятся все внутренние окна: Command Window, Command History, Current Directory, Workspace, а также окно справки и окно профайлера. Они будут отображены в виде вкладок одного общего окна (рис.5). 8 копия экрана должна отразить описываемое действие.

Вернуться к тому виду рабочего стола, который был задан по умолчанию, можно с помощью команды Desktop => Desktop Layouts Default (Рабочий стол => План рабочего стола =>По умолчанию). 9 копия экрана должна отразить описываемое действие.

Вы можете создать  и сохранить под определенным именем собственные настройки рабочего стола. Для этого сначала расположите внутренние окна рабочего стола нужным вам образом (например, измените расположение и размеры окон, либо отделите их от основного окна MATLAB), затем выберите команду Desktop => Save Layout (Рабочий стол => Сохранить план) и в раскрывшемся диалоговом окне Save Layout задайте название для данного плана и щелкните на кнопке ОК. В результате это название будет добавлено в подменю Desktop Layout меню Desktop, и вы сможете применять свой план, как любой другой план рабочего стола, определенный в MATLAB. 10 копия экрана должна отразить описываемое действие.

Доступ к  другим компонентам системы

В левом нижнем углу главного окна MATLAB находится кнопка Start (Пуск), позволяющая получить быстрый доступ к различным компонентам системы MATLAB, демонстрационным примерам, а также справочной информации. В меню, отображаемом с помощью этой кнопки, также имеются команды для создания кнопок быстрого запуска наиболее часто используемых команд на панели Shortcuts, для доступа к инструментам рабочего стола, для изменения параметров MATLAB и для поиска файлов (рис.6).

 

 

 

Окно Command Window

Командное окно системы MATLAB (Command Window) предназначено для ввода чисел, переменных, выражений и команд, для просмотра результатов вычислений, для отображения текстов выполняемых программ, а также для вывода сообщений об ошибках.

О том, что система готова к вводу  очередной команды, свидетельствует знак приглашения (>>), находящийся в текстовом поле командного окна (рис.7).

 

Для того чтобы программа MATLAB выполнила введенную команду или вычислила заданное выражение, после ввода команды или выражения следует нажать клавишу <Enter>.

Пока не нажата клавиша <Enter>, вводимое выражение может быть отредактировано или удалено. После нажатия данной клавиши введенное выражение невозможно модифицировать. Если же вы поместите на него курсор и нажмете какую-либо клавишу на клавиатуре, курсор будет автоматически перемещен в строку ввода. Строкой ввода, или командной строкой, называется строка со знаком приглашения (>>).

Введите выражение, указанное на рис.7 и выполните перечисленные ниже действия с клавиатурой. 11 копия экрана должна отразить описываемое действие.

Для просмотра содержимого  текстового поля используются горизонтальная и вертикальная полосы прокрутки командного окна (которые автоматически появляются, когда содержимое командного окна не помещается на экране), а также следующие клавиши:

• <PgUp> и <PgDown> — перемещение на одну экранную страницу вверх или вниз соответственно;
• <Ctrl+Home> и <Ctrl+End> — перемещение курсора в начало первой или в конец последней строки текстового поля соответственно;
• <Ноmе> и <End> — перемещение курсора в начало или в конец текущей строки соответственно.

!!! Важная особенность. Клавиши <¯> и <­>, которые в текстовых редакторах служат для перемещения вниз или вверх по экрану, в MATLAB имеют совершенно другое назначение. Они позволяют отобразить в строке ввода ранее введенные с клавиатуры команды и выражения с целью их повторного выполнения или редактирования. При этом после первого нажатия клавиши <­> в строке ввода отобразится последняя введенная команда, при втором нажатии — предпоследняя и т.д. С помощью клавиши <¯> выполняется прокрутка команд в противоположном направлении. Это возможно благодаря тому, что все выполненные ранее команды сохраняются в специальной области памяти — стеке команд.

 

Окно Command History

Вызов ранее введенных команд в MATLAB7 можно осуществить не только с помощью клавиш <­> и <¯>. Для этого предусмотрено специальное средство — окно Command History (История команд) (рис.8).

Здесь отображаются дата и время каждого сеанса работы в MATLAB, а также перечень команд, вводимых в течение каждого сеанса.

Если в окне Command History дважды щелкнуть мышью на какой-либо команде, эта команда будет выполнена. Это равнозначно вводу данной команды в командное окно с клавиатуры и последующему нажатию клавиши <Enter>.

Аналогичным образом можно выполнить сразу  несколько команд, находящихся в этом окне. Если требуется выполнить несколько последовательных команд, выделите их с помощью мыши, удерживая нажатой клавишу <Shift>, после чего нажмите клавишу <Enter>. Если же подлежащие выполнению команды не следуют одна за другой в этом списке, выделите их, удерживая нажатой клавишу <Ctrl>.

Задание 1.

Введите следующие  значения:

a=67

b=33;

c=a+b;

36

d=ans*c

______________________

12 копия экрана должна отразить описываемое действие. Обратите внимание на различия отображения вычислений при использовании символа «;» и без него. Выполните команды выделенные курсивом.

Щелчок правой кнопкой  мыши на какой-либо команде в окне Command History приведет к отображению  контекстного меню, содержащего следующие  команды:

• Cut — вырезание выделенной команды в буфер обмена Windows;
• Сору — копирование выделенной команды в буфер обмена Windows;
• Evaluate Section — выполнение выделенной группы команд;
• Create M-file — создание m-файла;
• Create Shortcut — создание кнопки быстрого запуска команды на панели Shortcut;
• Profile Code — запуск профайлера;
• Delete Section—удаление выделенной команды;
• Delete to Section —удаление всех команд до выделенной;
• Clear Entire History — удаление всех команд в окне Command History.