Predarea științelor computaționale cu MATLAB și Simulink - PDF Descărcare gratuită

Predarea științelor numerice cu MATLAB și Simulink Descoperiți cum să abordați științele numerice cu MATLAB și Simulink: Limbaj și programare, reprezentare binară și operații booleene, Achiziția și analiza unei imagini digitale, Achiziționarea unui sunet, Navigarea graficelor, Arhitectura computerelor și comunicarea în rețea, Programarea unui robot 2014 The MathWorks, Inc. 1

matlab

Preambul Introducere: Această broșură este destinată profesorilor de liceu și gimnaziu care predau programare și Științe digitale. Acesta prezintă modul de abordare a diferitelor teme ale programului Informatică și Științe digitale utilizând software-ul MATLAB și Simulink. Pentru fiecare dintre aceste teme: sunt reamintite obiectivele educaționale ale programului, este propusă o aplicație, un model sau un program pentru a-l aborda, se sugerează un set de întrebări pentru a utiliza aceste programe în clasă, răspunsurile sunt date la sfârșitul manual. Resurse: site-ul academic: http://fr.mathworks.com/academia/lycees/ site-ul ISN: http://fr.mathworks.com/academia/lycees/sisn.html Resurse didactice: http: //fr.mathworks. com/academia/classroomresources/index.html Ținte hardware acceptate: http://fr.mathworks.com/academia/hardware/index.html Tutoriale: http://fr.mathworks.com/academia/ student_center/tutoriale/index. html Academice webinars: http://fr.mathworks.com/company/events/webinars/index.html?q=%2520sector:%2522educati on% 2522 2

Pornirea și instalarea aplicației MATLAB: 1. Programele, aplicațiile și șabloanele descrise în această broșură pot fi descărcate de la: http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/47854 2. Pentru a instala aplicațiile: faceți clic pe Instalare aplicație în banner-ul MATLAB. Selectați fișierul monapp.mlappinstall. Apoi Instalați. 3. Faceți același lucru pentru fișierul DataAcquisition.mlappinstall 4. În fila Aplicații, faceți clic pe săgeată pentru a vedea toate aplicațiile. 5. Faceți dublu clic pe aplicația monapp: Pachet de asistență pentru Raspberry Pi și LEGO MINDSTORMS: Pentru a conecta și programa cardurile Raspberry Pi și roboții LEGO Mindstorms EV3 și NXT de la Simulink: 1. În bannerul MATLAB, selectați apoi Obțineți asistență hardware Pachete. 2. Selectați pachetele de asistență necesare și urmați procedura de instalare. 3

Limbaje și programare cu MATLAB (1/2) Obiective ale programului: Alegeți un tip de date în funcție de o problemă de rezolvat Proiectați antetul unei funcții, apoi funcția în sine Exemplul 1: Tipuri de date 1. MATLAB determină automat tipul de date a variabilelor dvs. (dublu, caracter, boolean). 2. Tastați whos pentru a vizualiza variabilele spațiului de lucru, tipul acestora și dimensiunea pe care o ocupă în memorie. Câți octeți este stocat un întreg? O dublă? Un caracter? 3. Fereastra spațiului de lucru vă permite să consultați aceleași variabile. Aflați mai multe despre tipurile de date în MATLAB. Exemplul 2: Proiectarea antetului unei funcții 1. Antetul unei funcții myfun luând x1. xm ca intrare și returnare y1. yn în ieșirea s scrie: funcția [y1. yn] = myfun (x1. xm) 1. Codul Analyzer ajută la scrierea corectă a antetului funcției sale (variabila de intrare nu este utilizată, variabila de ieșire nu este atribuită). Pentru mai multe informații Video: Introducerea tipurilor de date fundamentale MATLAB Video: Programarea și dezvoltarea algoritmilor cu MATLAB 4

Limbaje și programare cu MATLAB (2/2) Obiectivul programului: Dezvoltați un program testându-l, instrumentându-l Exemplul 3: Corecția erorilor de sintaxă ușurată cu Code Analyzer. Analizorul de cod afișează erori și potențiale probleme în codul dvs., precum și posibile îmbunătățiri. Facilitează corectarea erorilor și, prin urmare, învățarea sintaxei. 1. Funcția opusă conține patru erori de sintaxă. Corectați-le folosind avertismentele și erorile din Code Analyzer. 2. Redenumiți variabila Sortat în Sortat pe tot programul. Editați prima apariție, apoi apăsați Shift + Enter pentru a redenumi toate instanțele. Exemplul 4: Depanare programe Debuggerul vă permite să: setați puncte de întrerupere și puncte de întrerupere condiționate (opriți dacă o variabilă atinge o anumită valoare) în programele dvs. Rulați programul pas cu pas. Vizualizați valorile variabilelor în mod interactiv. 5

Reprezentare binară și operații booleene Obiective ale programului: Utilizarea operațiilor elementare pentru a gestiona cele trei unități de bază: bit, octet, cuvânt Exprimă operații logice simple prin combinarea operatorilor de bază Codificați un număr, un caracter folosind un cod standard Exemplul 1: Aplicație pentru conversia între binar, zecimal și tipuri de caractere (care urmează să fie instalate din folderul \ DataTypeConversion) Conversia 10 din: Binar în binar Zecimal în binar Caracter în binar Hexadecimal în binar Rezultatul este același? Ce se întâmplă atunci când convertiți 10 din caracter de tip în tip binar? Găsiți rezultatul în 2 pași mergând de la: caracter la zecimal utilizând tabelul ASCII Apoi zecimal la binar Exemplul 2: Operație booleană cu Simulink (model în \ Boolean) Alegeți și conectați porțile logice ab furnizate în model și completați adevărul masa. 0 0 0 1 NO a NO b (NU a) ȘI (NU b) ((NU a) SAU (NU b)) (a SAU b) 1 0 1 1 Efectuați următoarele operațiuni: 10001 2 ȘI 100010 2 90 SAU 100010 6