浅说Mathworks的算法开发解决方案和MBD

         感谢慷慨和伟大的Mathworks！创造了伟大的Matlab&Simulink，提供了优秀解决方案，还让那些买了自己都买不起它的能够正常的用上它。我的梦想--有一天我有套自己的Matlab&Simulink。

           Matlab&Simulink 在通信、信号处理、图像处理、航空航天、汽车电子、控制系统、生命科学、金融财务、科学计算领域都用重要的应用，应该说有很大的贡献吧，Mathworks总共只有2000余员工，但全球却有百万正版用户和无数的D版用户，并在多个领域拥有优秀的解决方案，包括labview在内多款重要的专业软件都购买了Matlab作为核心。07年中国分公司成立，中文网站的东西也多是今年翻译成中文的，不过大多数资料都是英文，包括其帮助文档，不过有日文版的帮助文档，估计是国人D版太多缘故吧。有一次有个机会和他们的经理聊到，为什么没有大力推广他们的强大工具的，他说中国用户很多，大学基本上都有用。我又问我说的是你们的高级的功能，他说的很委婉：那一般用于前端（意思就是前沿领域了，呵呵）。不少人要问我那么先进的工具箱，怎么得到，其实Mathworks是仁慈的，一般的里面都有只是你没有注意罢了，像他们Ployspace看看你能不能找得到下载不？不过一般人也用不找，那个是航空航天、汽车电子和医疗领域的代码安全测试的，搞那些的有的是钱了。我说了解的关于Matlab的应用和开发方式以及解决方案都是从他们网站上找到的。在这儿给大家介绍几个重要的资料：Matlab的Help（国内的书大多是翻译这个）、Demos（学习这个很容易上手，有不少例子工程上改下就可以用了，我觉得国人要更开放一点）、网站上的研讨会（录制的和在线的）、各领域解决方案白皮书（很多东西相当前沿）。还有就是他们会参加Altera，Xilinx之类组织技术巡回，以及一些受邀请作专门的讲座（10.28在成都有一次，这样的机会是不能错过的，其他的培训收费很高的了），你就可以和他们的工程师交流了，里面有一些高手了像陈炜工程师（科学计算）、陈建平工程师（通信和信号处理）、金文思工程师（汽车电子）等，国内还有恒润也很厉害，不过主要针对军工了，国内也有一些大型企业用蛮厉害的，像搞大飞机的那个。

下面说Matlab在通信和信号处理方面的应用和解决方案：（如下图所示）

1、Matlab可以提供从算法的研究--〉到系统设计--〉（代码生成）——〉测试（PIL和HIL下面具体再介绍）

2、另外一个角度Matlab&Simulink提供从基带数字信号到射频（SimRF支持从数据手册倒入参数到射频放大器，这个很有用的哦）

3、Simulink擅长做连续的信号处理（还有强大的EML，带了不少方便了）、Stateflow用于设计状态机，两者结合可以完成物理层建模和仿真；SimEvent可以作为MAC和更高层的建模。

4、信号处理工具、滤波器设计工具（非常的强大）、定点工具（做定点信号处理太有用了）为信号处理提供了几乎完美的解决方案，尤其是其滤波器设计工具。

5、自动代码生成：支持C、HDL，通过RTW、ERTW和其Coder可以生成直接使用的C代码，Simulink HDLCoder 和Filter Design HDL Coder 支持生成C，当然你的模型需要符合一些规范了。

6、自动的工程生成：不但可以生成代码，可以针对ARM（还支持intel、AMD、PowerPC、MIPS，不过要GreenHill Muilt[这个很难搞到的]支持，或者Eslipc的工程），DSP，FPGA直接生成其工程，当然要有其对应的开发工具支持。

7、支持联合仿真：可以自动生成测试用的联合仿真甚至PIL的方针模型，如DSP 可以支持PIL(一般程序在目标处理器运行一部分在Matlab&Simulink上运行)，比如TI的通过Linkforccs（Embaded IDE Link还支持ADI和飞思卡尔的dsp）连接到CCS可以直接让代码在硬件上来用。当然工程不限于是生成的也可以是用户自己的建立。像FPGA的话可以通过LinkforMQ（EDA Link支持Mentor Graphics^®, Cadence^®, and Synopsys）生成和ModelSim的联合仿真模型，当然也可以用于仿真自己的HDL了，这样就不用写Testbench了，呵呵~~

8、强大的第三方工具：只说FPGA方面Xilinx的SystemGenerator 、Altera的DSPbuiler、还有Synplify DSP 及HLS，还不包括仿真工具，实在是太多了。模拟的电路的仿真在SimElectronics甚至支持spice。尤其Altera和Xilnix的工具支持直接在FPGA上做HIL（就是一般程序在Simulink里面跑，另外一半在发FPGA上运行）。

            其实还有很多东西，我只浅浅的说了一点点功能，需要完整的话，去www.mathworks.cn 吧。你说说这样的强大的工具是不是能让你很多的时候做到事半功倍，节省写testbench的时间，你可以专注于你的HDL代码；如果你是DSP软件工程师，就不用为CCS输入数据测试的二浪费时间了，可以专注于DSP程序的优化和bug修复。如果你是算法工程师或者你专注是实现其功能，而不是其性能的话，你是不是可以先不用去管写代码。当然实际应用的要在手写代码、生成代码和IPcore之间来寻找平衡性能、开发速度和成本之间的问题了。不过也不是说，不需要学习些代码，毕竟那是基础，像驱动这类的问题还是要自己解决的。

          想要掌握容易，全部掌握就不容易了，一个版本更新，你以前的方式就可能不是最好了，一般来说只要你想到，后面的Matlab就会给你解决的~~~呵呵~~~真的，我很有体会~~

            总之思想才是最重要，工具只是帮助你能够高效实现，基础还是要扎实的，毕竟软件的还不是完全的智能。不能本末倒置，缘木求鱼。

 

MBD（Model Based Design）和MDD（基于模型驱动的设计有一些类似），简单的就是给你的算法研究到系统设计，再到代码生成实现和测试都搬到Matlab&Simulink为中心的工具中实现。

Mathworks中文网站：www.mathworks.cn

Mathworkd英文网站：www.mathworks.com

录制的研讨会和教学：http://www.mathworks.cn/company/events/webinars/index.html?s_cid=HP_E_RW

FileExchange（大量用户上传的源文件，可以和全球的高手交流）：http://www.mathworks.cn/matlabcentral/

通信解决方案技术文档：http://www.mathworks.cn/communications/technicalliterature.html

数字信号处理解决方案技术文档：http://www.mathworks.cn/dsp/

FPGA设计解决方案：http://www.mathworks.cn/fpga-design/

控制系统：http://www.mathworks.cn/control-systems/ 

嵌入式系统：http://www.mathworks.cn/embedded-systems/ 

视频图像处理：http://www.mathworks.cn/image-video-processing/ 

基于模型的设计和仿真：http://www.mathworks.cn/model-based-design/

解决方案首页：http://www.mathworks.cn/solutions/