Графічний інтерфейс вікна робочого простору

 

Після запуску системи відкривається вікно робочого простору (рис. 6.2), яке містить елементи графічного інтерфейсу.

У верхній частині вікна – рядок заголовка, в якому указується назва системи, нижче розташований рядок головного меню, під яким знаходиться панель інструментів.

Далі знизу розташований безпосередньо робочий простір із запрошенням для введення команд. Кожен окремий запуск системи MATLAB називається сеансом або сесією роботи з нею.

Розглянемо панель інструментів вікна робочого простору системи MATLAB (рис. 6.3).

 

 

Як видно, стандартна панель інструментів має 11 кнопок і одне поле, яке розкривається. Їх призначення наступне:

New M-File – виклик редактора-налагоджувальника m-файлів;

Open File – відкриття файлу з диску (якщо вибирається m-файл, тоді обраний файл завантажується в редактор-налагоджувальник, якщо вибирається файл Simulink-моделі із розширенням .mdl, то обраний файл завантажується у вікно системи моделювання Simulink);

Cut – перенос виділеного фрагмента в буфер обміну;

Copy – копіювання виділеного фрагмента в буфер обміну;

Paste – вставка об'єкта з буфера обміну в поточний рядок;

Undo – скасування останньої виконаної операції;

Redo – відновлення останньої скасованої операції;

Simulink – викликає вікно бібліотеки системи моделювання Simulink;

Help – викликає вікно довідкової системи MATLAB;

Current Directory – вікно установки поточного каталогу;

Вrowse for Folder – огляд папок.

Головне меню вікна робочого простору, як видно з рис. 6.2, містить шість команд із безліччю вбудованих пунктів. Розглянемо ці пункти і коротко опишемо їхні функціональні можливості.

File (робота з файлами системи). Містить команди: New – створення нового об'єкта системи MATLAB, яке відкриває додаткове підменю (m-file – виклик редактора-налагоджувальника m-файлів, Figure – відкриття порожнього вікна графіків функцій, Model – відкриття порожнього вікна для створення нової Simulink-моделі, GUI – виклик редактора для розробки елементів графічного інтерфейсу. При цьому всі нові об'єкти за умовчанням мають ім'я Untitled – безіменний); Open… – викликає стандартне діалогове вікно відкриття файлу з диску; Close Command Window – закриття вікна команд системи MATLAB; Import Data… – дозволяє імпортувати інформацію з зовнішніх файлів різних форматів, включаючи графічні, звукові та мультимедіа, при цьому викликається майстер імпорту даних, який виконує попередній перегляд зображень; Save Workspace As… – дозволяє зберегти робочу область системи MATLAB у зовнішньому файлі з расширенням .mat на диску, при цьому викликається стандартне діалогове вікно збереження файлу; Set Path… – викликає вікно завдання шляхів доступу до файлів системи MATLAB; Preferences… – викликає вікно налагодження системи MATLAB, яке дозволяє змінювати шрифт і колір відображення даних у різних вікнах; Print... – відкриває діалогове вікно налагодження властивостей принтера, яке дозволяє роздрукувати інформацію про поточний документ системи MATLAB; Print Selection… – відкриває діалогове вікно налагодження властивостей друку, яке дозволяє роздрукувати інформацію про виділену частину поточного документа системи MATLAB; Exit MATLAB – закриває систему MATLAB, при цьому вміст робочої області виявляється не збереженим.

Edit (операції редагування). Містить команди: Undo – скасовує виконання останньої операції; Redo – відновлює останню скасовану операцію; Cut – вирізає виділений фрагмент у буфер обміну; Copy – копіює виділений фрагмент у буфер обміну; Paste – вставляє вміст буфера обміну в поточний рядок; Paste Special… – викликає майстер імпорту даних, який дозволяє виконати попередній перегляд інформації, що зберігається в буфері обміну; Select All – дозволяє виділити всю інформацію вікна команд поточного сеансу роботи; Delete – видаляє виділений фрагмент; Clear Command Window – очищує вікно команд від інформації поточного сеансу роботи; Clear Command History – очищує вікно історії команд від інформації про введені раніше команди; Clear Workspace – очищує робочий простір системи MATLAB від усієї наявної в ній інформації про змінні.

View (керування видом інтерфейсу). Містить команди: DesctopLayout – дозволяє налагодити зовнішній вигляд графічного інтерфейсу системи MATLAB, яке відкриває додаткове підменю (Default – розташовує усі вікна системи за умовчанням, Command Window Only – встановлює інтерфейс для системи, яка складається тільки з вікна команд, Simple – установлює спрощений інтерфейс, який складається з вікна команд і вікна історії команд, Short History – установлює вузьке вікно історії команд, Tall History – установлює широке вікно історії команд, Five Panel – робить видимим на екрані усі п'ять основних вікон системи MATLAB); Undock CommandWindow – дозволяє відкріпити і зробити плаваючим вікно команд системи; Command Window – робить видимим (невидимим) вікно команд; CommandHistory – робить видимим (невидимим) вікно історії команд; Current Directory – робить видимим (невидимим) вікно поточного каталогу; Workspace – робить видимим (невидимим) вікно перегляду робочої області; Launch Pad – робить видимим (невидимим) вікно доступу до компонентів системи; Help – викликає браузер довідкової системи MATLAB.

Web (інтернет). Викликає встановлений в операційній системі за умовчанням браузер Інтернету і робить спробу з'єднатися з Web-сайтом компанії Math Works (у випадку наявності зв'язку з Інтернет).

Window (вікно). Містить операцію Close All, яка дозволяє закрити всі додаткові вікна з графіками, графічними редакторами та іншими компонентами системи MATLAB, відкритими у поточному сеансі роботи. Якщо додаткові вікна відсутні, то ця операція є недоступною.

Help (довідка). Містить команди: Full Product Family Help – викликає браузер (програму перегляду) довідкової системи, встановлений на початок знайомства з MATLAB; MATLAB Help – викликає браузер довідкової системи, встановлений на розділ загальної довідки про MATLAB; Using the Desktop – викликає браузер довідкової системи, встановлений на розділ довідки про елементи і вікна робочого інтерфейсу системи MATLAB; Using the Command Window – викликає браузер довідкової системи, встановлений на розділ довідки про вікно команд системи MATLAB; Demos – викликає вікно з демонстраційними прикладами; About MATLAB – відображає інформацію про поточну версію системи MATLAB.

Для гнучкого і повного використання можливостей системи MATLAB варто знати функціональні можливості вікна робочого простору. Коли мова йде про процес роботи в даному вікні, будемо називати цей режим режимом командногорядка або скорочено – режимом команд. Використання спеціальних графічних GUI-модулів (Graphic User Interface) для рішення окремих класів задач називається графічним або інтерактивним режимом роботи.

 

1.3 Робота із системою mathlab в режимі командного рядка. Як зазначалось вище, вікно робочого простору MATLAB (вікно команд) використовується для введення команд і функцій з необхідними аргументами в режимі командного рядка.

Введення будь-якої команди здійснюється набором відповідних символів команди після запрошення > >.

Запуск команди на виконання здійснюється натисканням клавіші Enter.

Необхідний набір команд можна вводити безпосередньо у вікні робочого простору (на рис. 5 показано на задньому плані) або використовувати налагоджувальник m-файлів (на рис. 6.4 зображено на передньому плані).

 

Рисунок 6.4 - Вікна робочого простору та налагоджувальника m-файлов

1.4 Робота з програмою-налагоджувальником M-файлів. Для створення, редагування і налагодження m-файлів у системі MATLAB існує спеціальний редактор-налагоджувальник m-файлів, який дозволяє відкривати та редагувати будь-які типи файлів, включаючи звичайні текстові файли.

На перший погляд може здатись, що налагоджувальник m-файлів – зайва ланка в системі MATLAB, але насправді він виконує важливу роль. Зокрема, дозволяє створити m-файл без численних надмірностей, які супроводжують роботу у вікні робочого простору.

Коли розрахунки, які виконуються, не занадто великі, то можна скористатись безпосередньо вікном робочого простору. Однак, якщо команд достатня кількість, тоді зручним є використання налагоджувальника m-файлів. Налагоджувальник буде з'являтися на екрані також при спробі відкрити файл, збережений раніше на диску.

Набрані в налагоджувальнику команди можна виділити та за допомогою кнопки на панелі інструментів скопіювати в буфер обміну, потім закрити налагоджувальник і вставити вміст буфера обміну безпосередньо у вікно робочого простору MATLAB, звідси запустити на виконання і спостерігати результат. Для запуску програми можна також скористатися командою Run з пункту основного меню налагоджувальника Debug, попередньо зберігши файл на диску.

Запустивши команду на виконання, можна спостерігати результат у вікні робочого простору або в інших спеціальних вікнах (графічних та ін.). Наприклад, на рис. 6.5 показано виконання команди обчислення функції , коли аргумент , а результат y = 0, 8415.

Робочий інтерфейс редактора-налагоджувальника m-файлів являє собою стандартне вікно в стилі WINDOWS-додатків, яке містить власне основне меню та панель інструментів. Основну область займає вікно редагування файлів, у якому відображається текст створюваного або редагуємого m-файлу. При цьому кожен рядок файлу має власний порядковий номер, а слова тексту виділяються різним кольором. Службові або ключові слова програм виділяються синім кольором, коментарі в програмах – зеленим, рядки, як елементи програми, – червоним, інші елементи тексту – чорним.

Розглянемо панель інструментів редактора-налагоджувальника m-файлів (рисунок 6.5).

 

Призначення кнопок панелі інструментів налагоджувальника m-файлів наступне:

New M-File – створення нового m-файлу;

Open File – відкриття вікна завантаження збереженого раніше файлу;

Save – збереження файлу на диску;

Print – друк вмісту поточного вікна редактора;

Cut – переміщення виділеного фрагмента в буфер обміну;

Copy – копіювання виділеного фрагмента в буфер обміну;

Paste – вставка вмісту буфера обміну в поточний рядок;

Undo – скасування останньої виконаної операції;

Redo – відновлення останньої скасованої операції;

Find text – знаходження зазначеного тексту;

Show function – показ функції;

Set/Clear Breakpoint – установка (скидання) точки переривання;

Clear All Breakpoints – скидання всіх точок переривання;

Step – виконання одного кроку трасування;

Step In – покрокове трасування із заходом у m-файли, які викликаються;

Step Out – покрокове трасування без заходу у m-файли, які викликаються;

Save and Run – збереження та запуск m-файлу;

Exit Debug Mode – закриття вікна налагоджувальника m-файлів;

Stack – стек функції.

Основне меню вікна редактора-налагоджувальника m-файлів містить дев'ять команд із безліччю вбудованих пунктів (див. рис. 6.5). Розглянемо ці пункти і коротко опишемо їхні функціональні можливості.

File (робота з файлами). Містить команди: New – створення нового об'єкта системи MATLAB, яке відкриває додаткове підменю (m-file – створення нового m-файлу, Figure – відкриття порожнього вікна графіків функцій, Model – відкриття порожнього вікна для створення нової Simulink-моделі, GUI – виклик редактора для розробки елементів графічного інтерфейсу. При цьому всі нові об'єкти за умовчанням мають ім'я Untitled – безіменний); Open… – викликає стандартне діалогове вікно відкриття зовнішнього файлу з диску; Open Selection – відкриття зовнішнього m-файлу, попередньо виділеного в тексті редагуємого файлу; Close < ім'я файлу > – закриття вікна налагоджувальника з відповідним ім'ям файлу; Save – збереження файлу під своїм ім'ям; Save As… – збереження файлу в діалоговому вікні з можливістю завдання нового імені; Save All – збереження усіх відкритих файлів під своїми іменами; Source Control – дозволяє здійснювати контроль версій файлів при спільному використанні додаткових засобів керування. Містить додаткове підменю (Check In… – встановити контрольний коментар у файл, який редагується, Check… – перевірити останню версію файлу, Undo Check Out… – скасувати перевірку останньої версії файлу); Import Data… – дозволяє імпортувати інформацію з зовнішніх файлів різних форматів, включаючи графічні, звукові та мультимедіа, при цьому викликається майстер імпорту даних, який виконує попередній перегляд зображень; Save Workspace As… – дозволяє зберегти програму в зовнішньому файлі з розширенням .m на диску, при цьому викликається стандартне діалогове вікно збереження файлу; Set Path… – викликає вікно завдання шляхів доступу до файлів системи MATLAB; Preferences… – викликає вікно настроювання системи MATLAB, яке дозволяє змінювати шрифт і колір відображення даних у різних вікнах; Print... – відкриває діалогове вікно налаштування властивостей принтера, що дозволяє роздрукувати інформацію про поточний документ; Print Selection… – відкриває діалогове вікно налаштування властивостей друку, що дозволяє роздрукувати інформацію про виділену частину поточного документа; Exit MATLAB – закриває систему MATLAB, при цьому вміст файлу виявляється не збереженим.

Edit (операції редагування). Містить команди: Undo – скасовує виконання останньої операції; Redo – відновлює останню скасовану операцію; Cut – вирізає виділений фрагмент у буфер обміну; Copy – копіює виділений фрагмент у буфер обміну; Paste – вставляє вміст буфера обміну в поточний рядок; Paste Special… – викликає майстер імпорту даних, який дозволяє виконати попередній перегляд інформації, що зберігається в буфері обміну; Clear – вирізає виділений фрагмент тексту з файлу, який редагується, без переміщення його в буфер обміну; Select All – дозволяє виділити всю інформацію у вікні редагування; Delete – видаляє виділений фрагмент; Findand Replace – дозволяє знайти фрагмент тексту у файлі, що редагується і замінити його на інший фрагмент; Find Next – здійснює перехід до наступного знайденого фрагменту тексту; Find Selection – знаходить входження останнього з заданих фрагментів тексту; Go to Line – здійснює перехід до редагування рядка з обраним у діалоговому вікні номером; Set/ClearBookmark – дозволяє задати/скасувати закладку в тексті файлу, що редагується для її використання в наступних операціях; Next Bookmark –здійснює перехід до наступної за порядком закладки; Prev Bookmark – здійснює перехід до попередньої за порядком закладки; Clear Command Window – очищує вікно команд від інформації поточного сеансу роботи; Clear Command History – очищує вікно історії команд від інформації про введені раніше команди; Clear Workspace – очищує робочий простір системи MATLAB від усієї наявної в ній інформації про змінні.

View (керування видом інтерфейсу). Містить команди: Desctop Layout – дозволяє налаштувати зовнішній вигляд графічного інтерфейсу редактора-налагоджувальника, що відкриває додаткове підменю (Default – розташовує усі вікна системи за умовчанням, Command Window Only – встановлює інтерфейс для системи, який складається тільки з вікна команд, Simple – встановлює спрощений інтерфейс, який складається з вікна команд та вікна історії команд, Short History – встановлює вузьке вікно історії команд, Tall History – встановлює широке вікно історії команд, Five Panel – робить видимим на екрані всі п'ять основних вікон системи MATLAB); Dock < ім'яфайлу > – дозволяє відкріпити і зробити плаваючим вікно команд системи; Command Window – робить видимим (невидимим) вікно команд; CommandHistory – робить видимим (невидимим) вікно історії команд; Current Directory – робить видимим (невидимим) вікно поточного каталогу; Workspace – робить видимим (невидимим) вікно перегляду робочої області; Launch Pad – робить видимим (невидимим) вікно доступу до компонентів системи; Help – викликає браузер довідкової системи MATLAB.

Text (інструментарій роботи з текстом програм). Містить команди: Comment – перетворення рядка програми або виділеного фрагмента в коментар за допомогою додавання ліворуч символу %; Uncomment – перетворення рядка програми або виділеного фрагмента коментарів у рядок або фрагмент програми за допомогою видалення ліворуч символу %; DecreaseIndent – зрушення рядка програми або виділеного фрагмента ліворуч на встановлений інтервал; Increase Indent – зрушення рядка програми або виділеного фрагмента праворуч на встановлений інтервал; Balance Delimiters – виділення тексту вираження між двома парними роздільниками (дужками); Start Indent – автоматичне форматування рядка програми або виділеного фрагмента на встановлений інтервал відступу; Evaluate Selection – виконання виділеного фрагмента тексту програми.

Debug (інструменти налагодження). Містить команди: Step – виконання одного кроку порядкового трасування; Step In – покрокове трасування з заходом у m-файли, які викликаються; Step Out – покрокове трасування без заходу у m-файли, які викликаються; Run – запуск програми на виконання; Go Until Cursor – продовжити виконання програми до рядка з установленим курсором; Exit Debug Mode – завершити налагодження програми.

Breakpoints (робота з точками зупинника). Містить команди: Set/Clear Breakpoints – встановити/скасувати точку зупинника (переривання); Clear All Breakpoints – скасувати всі точки зупинника; Stop if Error – припинити налагодження програми у випадку виявлення помилки; Stop ifWarning – припинити налагодження програми у випадку виявлення попередження; Stop if Nan Or Inf – припинити налагодження програми у випадку виявлення нечислового або нескінченного значення якої-небудь змінної; Stop if All Error – припинити налагодження програми у випадку виявлення кожної з перерахованих вище операцій.

Web (інтернет). Викликає встановлений в операційній системі за умовчанням браузер Інтернету і робить спробу з'єднатися з Web-сайтом компанії Math Works (у випадку наявності зв'язку з Інтернет).

Window (вікно). Містить операцію Close All, яка дозволяє закрити всі додаткові вікна з графіками, графічними редакторами та іншими компонентами системи MATLAB, відкритими в поточному сеансі роботи. Якщо додаткові вікна відсутні, то ця операція є недоступною.

Help (довідка). Містить команди довідкової системи MATLAB.

 

1.5 приклади роботи в режимі командного рядка. Не вдаючись у подробиці опису синтаксису команд, наведемо деякі приклади, які наочно ілюструють можливості роботи пакета MATLAB в режимі командного рядка.

1. Виконання найпростіших арифметичних операцій (аналогічно багатьом мовам програмування).

> > 2 + 3

ans =

MATLAB обчислює значення суми двох чисел і видає відповідь, привласнюючи ім'я результату (ans), якщо попередньо воно на задане.

> > x = 2 + 3

x =

У даному прикладі зазначене найменування змінної суми х.

2. Арифметичні операції з комплексними числами. Відомо, що добуток комплексних сполучених чисел дорівнює сумі квадратів дійсної і мнимої частини.

> > a=(2+3j);

> > b=(2-3j);