MATLAB串口操做和GUI编程

程序说明 V1.0 2015/2/08

MATLAB串口操做和GUI编程

 

概述	本文介绍了程序AD9512_Serial_GUI的编程思路和功能。该程序设计到MATLAB的图像用户界面编程的基本方法和串口的基本操做。程序目的在于经过串口写控制字对AD9512进行配置（AD9512经过SPI写入寄存器，本程序只是整个控制程序中的一部分）。

修订历史	如下表格展现了本文档的修订过程 日期 版本号 修订内容 2015/01/15 V0.0 初始版本，试验版[1] 2015/02/06 V1.0 修正问题，经过验证[2] [1]. 试验版本代表该版本应用笔记及对应代码没有经过实际验证，同时仿真分析也可能没有进行。试验版对应的版本号为V0.X。 [2]. 写入操做时将 'async' 去掉，基本经过验证，同时因为RS232写入是LSB的顺序，和FPGA端代码不匹配，所以此处更改了serialwrite程序。

简介

本程序基于MATLAB 2014a 编写，本文档中提到的"MATLAB"均指该特定版本MATLAB。 本程序想要实现的功能是：上位机控制AD9512，固然AD9512是和FPGA相连的，而FPGA经过串口和上位机链接。AD9512的控制方法参见其DataSheet，经过SPI配置。从原理上来讲，SPI和UART都是全双工的，可是读取过程当中也须要写入控制头，此处采用的是半双工方式。 本程序的思路在于将FPGA看做是一个UART转SPI的器件，直接经过上位机配置AD9512。FPGA端的处理暂时不考虑，本MATLAB程序按照须要写入的控制字生成传输程序。如下是本程序涉及到的相关背景知识。 串行通讯和RS232 略。（可参考MATLAB帮助 - Data File Management – Serial Port Devices或相关文献） MATLAB的串口操做 串口操做和实际上很简单，大部分从MATLAB的帮助中就能够找到。创建，打开，关闭，删除，写数据，读数据。基本操做就是这些。须要注意的是串口打开后切记要记得关闭。基本操做有 s=serial('COM1'); fopen(s); fwrite(s,100); %写一个字节 fread(s,[1 1],'unit8'); %读一个字节 fclose(s); delete(s); MATLAB的GUI编程 这一个程序仍是比较初级的，对于没有接触过MATLAB GUI编程的人来讲，参考MATLAB帮助 – MATLAB -GUI Building - GUI Building Basics - Examples and How To-Create a Simple GUIDE GUI，按照其中的例子本身完成一次，并了解其基本原理后，了解这个程序就十分容易了。

程序设计

程序设计流程按如下流程进行： 明确需求 设计合理界面 写回调函数实现基本的界面控制 写功能函数实现功能 需求 程序功能分简单，具体来讲只须要实现3个功能便可。 串口选择和打开、关闭操做； 控制字输入功能； 发送或接收相关信息。 界面设计 综合需求考虑需求，界面设计以下 其中，界面最下方准备在后续版本中添加状态输出窗口，以便及时了解程序的运行状态。本程序采用GUI Guide编写图像用户界面，用到了如下组件 statictext：静态文本 button：按钮 buttongroup：按钮组（将这些按钮联系在一块儿） table：表格 edittext：可编辑文本 panel：面板，把一些控件结合起来 编程中一个相对良好的习惯是给每一控件的"Tag"属性命名（有意义），而不该该使用默认名字。 对于MATLAB的GUI编程，我的观点是（暂时）对于复杂的应用不要采用MATLAB，对于简单的应用能够采用，可是真的很很差用。MATLAB的优点在于其强大的数学计算能力，若是应用不须要这一点（譬如说本应用），那么也不该该使用。 界面控制 此处我想表达的意思在于，当触发某一控件操做后，可以及时改变其余控件的相应状态，防止非法操做的进行。譬如，该程序仅对一个串口进行操做，在正确打开串口后，关闭串口前没法再次执行"打开"操做或是改变串口端口号。 完成这一功能及其简单，只须要采用set命令改变控件状态便可，譬如使得"打开"按钮没法使用（呈"灰色"） set(handles.portOpen,'enable','off'); 这些语句大抵都写在Callback函数中。Callback函数大抵是MATLAB GUI编程中最重要的了，若是没记错的话相似java里面的监听。也就是说对某些操做的响应。不一样的控件出发callback的过程是不同的，具体能够参考帮助或是《MATLAB GUI 设计学习手记》。对于界面的几乎全部元素，均可以经过handles访问。 本版程序对部分操做有相应的处理，然而很不完善。这也说明看似简单的东西也须要仔细思索，作起来每每不是那么容易。 功能实现 本程序中有三个函数，包括 serialOpen.m 串口打开操做 serialWrite.m 写操做 serialRead.m 读操做 将其写出函数而不保留在主程序内的优势暂时看来有两点：其一是主程序过长并且大部份内容是MATLAB自动生成的；其二是对应不一样的应用须要修改参数或是输出格式时，只需相应修改这几个函数便可。 串口打开操做较为简单，经过获取可编辑文本框内的端口号打开便可。读写操做相似，如下以写操做为例作简要介绍。 写数据以前须要获取要写的数据，即用户输入表格中的数据。表格在MATLAB中叫作Uitable，里面存放的数据类型是cell array（元胞数组）。（cell是MATLAB的一种数据类型）必需要注意的是，在创建Uitable的时候设置个列的数据类型后，即便不使用set方法改变其类型，Uitable的数据类型也可能会由于你设置的cell的类型的变化而变化。（在创建Uitable的时候，也有相关的警告） 经过使用get方法能够获得表格内的所有数据data，经过data{m,n}能够访问相应位置的内容（ data(m,n)访问的是元胞）。本程序中输入格式是字符串，对应应该是两位的16进制字符（程序暂时没有任何的查错能力，任何非法输出会致使程序中止运行）。 serialWrite中的操做就是简单的将16进制的字符串转换为数字，以后经过fwrite函数发送出去。相应的针对AD9512，有每次写入1byte的话，头部应该是0+addr，以后跟寄存器。将cell array中的字符串转换后发送便可，记得最后须要写5A寄存器完成更新的过程。在读取状况下，头部写8+addr就能够等待接收数据了。

参考	MATLAB帮助 MATLAB GUI 设计学习手记 MATLAB编程（第二版）- 菜鸟入门教材

代码	代码详见AD9512_Serial_GUI