Számítástudomány oktatása a MATLAB és a Simulink segítségével - PDF ingyenes letöltés
Numerikus tudományok oktatása a MATLAB és a Simulink segítségével Fedezze fel, hogyan lehet megközelíteni a numerikus tudományokat a MATLAB és a Simulink segítségével: Nyelv és programozás, Bináris ábrázolás és logikai műveletek, Digitális kép beszerzése és elemzése, Hang megszerzése, Grafikon böngészés, Számítógépek architektúrája és hálózati kommunikáció, Robot programozása 2014 A MathWorks, Inc. 1
Preambulum Bevezetés: Ez a füzet közép- és középiskolai tanároknak szól, akik programozást és digitális tudományokat oktatnak. Bemutatja, hogyan lehet megközelíteni a Számítástechnika és Digitális Tudományok program különböző témáit a MATLAB és a Simulink szoftver segítségével. E témák mindegyikére: Felidézzük a program oktatási célkitűzéseit, egy alkalmazást, egy modellt vagy egy programot javasolunk ennek kezelésére, egy sor kérdést javasolunk ezeknek a programoknak az osztályban való használatához, a válaszokat a kézikönyv. Források: Akadémiai webhely: http://fr.mathworks.com/academia/lycees/ ISN webhely: http://fr.mathworks.com/academia/lycees/sisn.html Oktatási források: http: //fr.mathworks. com/academia/classroomresources/index.html Támogatott hardvercélok: http://fr.mathworks.com/academia/hardware/index.html oktatóanyagok: http://fr.mathworks.com/academia/ student_center/tutorials/index. html Akadémiai webes szemináriumok: http://fr.mathworks.com/company/events/webinars/index.html?q=%2520sector:%2522educati on% 2522 2
A MATLAB App elindítása és telepítése: 1. Az ebben a füzetben leírt programok, alkalmazások és sablonok letölthetők a következő webhelyről: http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/47854 2. Az alkalmazások telepítéséhez: kattintson az Alkalmazás telepítése a MATLAB szalaghirdetés. Válassza ki a monapp.mlappinstall fájlt. Ezután telepítse. 3. Tegye ugyanezt a DataAcquisition.mlappinstall fájlnál. 4. Az Alkalmazások lapon kattintson a nyílra az összes alkalmazás megtekintéséhez. 5. Kattintson duplán a monapp alkalmazásra: Raspberry Pi és LEGO MINDSTORMS támogatási csomag: A Raspberry Pi kártyák, valamint a LEGO Mindstorms EV3 és NXT robotok csatlakoztatásához és programozásához a Simulinkből: 1. A MATLAB sávban válassza ki, majd a Hardvertámogatás kérése lehetőséget. Csomagok. 2. Válassza ki a szükséges támogatási csomagokat, és kövesse a telepítési eljárást. 3
Nyelvek és programozás a MATLAB-szal (1/2) Programcélok: Válasszon ki egy adattípust a megoldandó probléma szerint Tervezze meg a függvény fejlécét, majd magát a függvényt. 1. példa: Adattípusok 1. A MATLAB automatikusan meghatározza az adattípust a változók közül (dupla, char, logikai). 2. Írja be, hogy kinek megtekintheti a munkaterület változóit, típusát és a memóriában elfoglalt méretét. Hány bájtot tárol egy egész szám? Egy dupla? Egy karakter? 3. A munkaterület ablak lehetővé teszi ezeknek a változóknak a megtekintését. További információ a MATLAB adattípusairól. 2. példa: Egy függvény fejlécének megtervezése 1. Egy myfun függvény fejléce x1-gyel. xm bemenetként és visszatérő y1. yn az s kimenetben írja: függvény [y1. yn] = myfun (x1. xm) 1. Az Analyzer kód segít a funkciójának fejlécének helyes megírásában (a bemeneti változó nincs használatban, a kimeneti változó nincs hozzárendelve). További információ Videó: A MATLAB alapvető adattípusainak bemutatása Videó: Algoritmusok programozása és fejlesztése a MATLAB 4 segítségével
Nyelvek és programozás a MATLAB programmal (2/2) A program célja: Fejlesszen ki egy programot teszteléssel, műszerezéssel 3. példa: A szintaxis hibák kijavítása a Code Analyzer segítségével könnyebbé vált. A Kódelemző megjeleníti a kód hibáit és lehetséges problémáit, valamint a lehetséges fejlesztéseket. Megkönnyíti a hibák kijavítását, és ezáltal a szintaxis elsajátítását. 1. A szemközti függvény négy szintaktikai hibát tartalmaz. Javítsa ki őket a Code Analyzer figyelmeztetéseivel és hibáival. 2. Nevezze át a Sorted változót Sorted változóra a program során. Szerkessze az első előfordulást, majd nyomja le a Shift + Enter billentyűkombinációt az összes példány átnevezéséhez. 4. példa: Programok hibakeresése A hibakereső lehetővé teszi, hogy: töréspontokat és feltételes töréspontokat állítson be (állítsa le, ha egy változó elér egy bizonyos értéket) a programokban. Futtassa a programot lépésről lépésre. Interaktív módon tekintheti meg a változók értékeit. 5.
Bináris ábrázolás és logikai műveletek A program céljai: Elemi műveletek használata a három alapegység kezelésére: bit, bájt, szó Expressz egyszerű logikai műveletek az alap operátorok kombinálásával Kódoljon egy számot, egy karaktert egy szabványos kód segítségével 1. példa: Alkalmazás az átalakításhoz bináris, decimális és karaktertípusok (a \ DataTypeConversion mappából kell telepíteni) 10 konvertálása: binárisról binárisra Decimálisról bináris karakterre binárisra bináris Hexadecimálisra binárisra Az eredmény ugyanaz? Mi történik, ha 10-et konvertálunk típusú karakterből bináris típusba? Az eredményt két lépésben keresse meg: Karakterről decimálisra az ASCII táblázat segítségével, majd tizedestől binárisig 2. példa: Logikai művelet a Simulink-kel (modell a \ Boolean-ban) Válassza ki és csatlakoztassa a modellben megadott ab logikai kapukat, és töltse ki az igazságot asztal. 0 0 0 1 NEM a NO b (NEM a) és (NEM b) ((NEM a) VAGY (NEM b)) (a VAGY b) 1 0 1 1 Végezze el a következő műveleteket: 10001 2 ÉS 100010 2 90 VAGY 100010 6