【STM32F407的DSP教程】第4章 Matlab简易使用之脚本文件

Simon223

发布于 2020-04-03 16:13:53

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第4章 Matlab简易使用之脚本文件

本期教程主要是讲解Matlab的m文件简易使用方法，有些内容跟上一节相同，但是比上一些更详细。

4.1 初学者重要提示

4.2 Matlab的脚本文件.m的使用

4.3 Matlab中的条件和循环函数

4.4 绘图功能

4.5 总结

4.1 初学者重要提

学习本章节前，务必优先学习第3章。
对于Matlab的m文件使用方法，务必要熟练掌握，后续章节都是基于m文件做测试。

4.2 Matlab的脚本文件.m的使用

在matlab上创建和使用.m文件跟在MDK或者IAR上面创建和使用.C或者.ASM文件是一样的。创建方法如下：

点击上图中的小图标，打开编辑窗口后，输入以下函数：

r = rand(50,1);
plot(r)

编辑好函数后需要将当前文件进行保存：

然后点击如下图标即可运行（或者按F5）：

显示效果如下：

4.3 Matlab中的条件和循环函数

matlab也支持类似C语言中的条件和循环语句：for, while, if, switch。但在matlab中使用比在C中使用更加随意。

比如在.M文件中输入以下函数：

nsamples = 5;
npoints = 50;

for k = 1 : nsamples
    currentData = rand(npoints,1);
    sampleMean(k) = mean(currentData);
end
overallMean = mean(sampleMean)

在命令窗口得到输出结果：

为了将上面函数每次迭代的结果都进行输出可以采用如下方法：

nsamples = 5;
npoints = 50;

for k = 1:nsamples
   iterationString = ['Iteration #',int2str(k)];
   disp(iterationString)             %注意这里没有分号，这样才能保证会在命令窗口输出结果
   currentData = rand(npoints,1);
   sampleMean(k) = mean(currentData) %注意这里没有分号
end
overallMean = mean(sampleMean)      %注意这里没有分号

在命令窗口得到输出结果：

如果在上面的函数下面加上如下语句：

if overallMean < .49
   disp('Mean is less than expected')
elseif overallMean > .51
   disp('Mean is greater than expected')
else
   disp('Mean is within the expected range')
end

命令窗口输出结果如下（这里仅列出了最后三行）：

4.4 绘图功能

4.4.1 基本的plot函数

根据plot不同的输入参数，主要有两种方式：
- plot(y)，这种方式的话，主要是根据y的数据个数产生一个线性曲线。
- plot(x，y)以x轴为坐标进行绘制。

比如在命令窗口或者.m文件中写如下函数：

x = 0:pi/100:2*pi;
y = sin(x);
plot(x,y)

xlabel('x = 0:2\pi')
ylabel('Sine of x')
title('Plot of the Sine Function','FontSize',12)

下面这个函数可以实现在一个图片上显示多个曲线。

x = 0:pi/100:2*pi;
y = sin(x);
y2 = sin(x-.25);
y3 = sin(x-.5);
plot(x,y, x,y2, x,y3)

legend('sin(x)','sin(x-.25)','sin(x-.5)')

另外曲线的样式和颜色都可以进行配置的，命令格式如下：

plot(x, y, 'color_style_marker')

下面通过几个实例看一下实际显示效果。

x = 0:pi/100:2*pi;
y = sin(x);
plot(x,y,'ks')

显示效果如下：

下面函数的显示效果：

x = 0:pi/100:2*pi;
y = sin(x);
plot(x,y,'r:+')

下面函数的显示效果如下：

复数绘图

默认情况下函数plot只绘制数据的实部，如果是下面这种形式，实部和虚部都会进行绘制。plot(Z)也就是plot(real(Z),imag(Z))。下面我们在命令窗口中实现如下函数功能：

t = 0:pi/10:2*pi;
plot(exp(i*t),'-o')
axis equal

显示效果如下：

在当前的绘图中添加新的plot函数

使用函数hold on即可实现，这个函数我们在上一章节中已经使用过，作用就是在当前绘图的基础上加上一个新的绘图。

% Obtain data from evaluating peaks function 
[x,y,z] = peaks;
% Create pseudocolor plot
pcolor(x,y,z)
% Remove edge lines a smooth colors
shading interp
% Hold the current graph 
hold on
% Add the contour graph to the pcolor graph
contour(x,y,z,20,'k')
% Return to default
hold off

显示效果如下：

Axis设置
- 可见性设置

axis on   %设置可见
axis off   %设置不可见

- 网格线设置

grid on   %设置可见
grid off   %设置不可见

- 长宽比设置

axis square       %设置X,Y轴等长
axis equal        %设置X,Y相同的递增。
axis auto normal  %设置自动模式。

- 设置轴界限

axis([xmin xmax ymin ymax])            %二维
axis([xmin xmax ymin ymax zmin zmax])  %三维
axis auto   %设置自动

4.4.2 绘制图像数据

下面通过一个简单的实例说明一下图像数据的绘制，在命令窗口下操作即可。

>> load durer
>> whos
  Name           Size               Bytes  Class     Attributes
  X            648x509            2638656  double              
  ans          648x509            2638656  double              
  caption        2x28                 112  char                
  map          128x3                 3072  double              

>> image(X)   %显示图片

>>colormap(map)    %上色

>> axis image    %设置坐标

使用相同的方法，大家可以加载图片detail进行操作。另外用户可以使用函数imwrite和imread操作标准的JPEG，BMP，TIFF等类型的图片。

4.5 总结

本期主要跟大家讲解了Matlab的简单使用方法，需要大家多查手册，多练习。

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原始发表：2020-04-02 ，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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