matlab_C语言_verilog之间的区别
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C语言与Verilog的开发指南本文举例说明了如何用软件实现脉宽调制(PWM),如何将该设计转换成一个可以在FPGA中运行的逻辑块,并能利用存储器映射I/O接口通过软件完成对该逻辑块的控制。
通过理解本文讨论的概念和内容,没有太多硬件知识的软件开发人员也能掌握在FPGA上开发硬件的技能。
在不远的将来,嵌入式系统设计师将能够根据哪个更有利于解决设计问题来自由选择硬件和软件方案。
但直到现在,对于那些想学习硬件设计的软件工程师来说不少障碍仍然很难逾越。
由于硬件描述语言和编程语言非常相似,因此最终这些障碍会消失。
另外,市场上已有好几种低成本的演示板,上面包含现场可编程门阵列(FPGA)、微处理器以及相应工具,软件开发人员可以借此来学习硬件设计。
本文举例说明了一个使用FPGA的新设计流程,我们从中可以知道如何用软件实现PWM,然后如何将该设计转换成一个可以在FPGA中运行的逻辑块,并能利用存储器映射I/O接口通过软件完成对该逻辑块的控制。
软硬件划分现在的情况与以前有所不同,软件工程师能够方便地参与到硬件设计中。
不管是硬件模块还是软件模块现在都可以用编程语言进行设计。
众所周知,C语言是嵌入式软件设计的通用语言。
在硬件设计方面,Verilog则是流行的选择(用VHD L的人也很多)。
Verilog的语法和结构与C编程语言非常相似,从本文的例子中也可以看到这一点。
同时,硬件的升级和修改也变得越来越方便。
以前可以通过下载新的可执行映像文件升级软件,但对硬件却行不通。
现在情况不同了。
就像软件开发人员能够快速编辑、重新编译、然后将新代码下载到存储器那样,使用可编程逻辑器件的硬件设计者也能做类似的事情。
可编程逻辑改变了嵌入式系统的设计方法,设计者可以像修改软件那样方便地修改硬件。
换句话说,在设计和调试阶段,设计者能够灵活选择软件方式或硬件方式来作为完成任务的最佳方式。
设计者无需太多的硬件知识就可以利用FPGA供应商提供的工具轻松地开发出可编程逻辑嵌入式系统。
MATLAB与C语言的异同MATLAB是一种科学计算软件,也是当今最优秀的科技应用软件之一,专门以矩阵的形式处理数据。
它以强大的科学计算和可视化功能,简单易用、开放式可扩展环境,特别是所附带的三十多种面向不同领域的工具箱支持,使得它在许多科学领域成为计算机辅助设计和分析、算法研究和应用开发的基本工具和首选平台。
它作为一种计算工具和科技资源,可以扩大科学研究的范围,提高工程生产的效率,缩短开发周期,加快探索步伐,激发创作灵感。
作为一种计算机语言,一种用于科学工程计算的高效率的高级语言,MATLAB具有其他高级语言难以比拟的一些优点:编写简单、编程效率高、易学易懂。
与其他语言相比,MATLAB 的语法更简单,更贴近人的思维模式。
因此,MA TLAB语言也被通俗地称为“演算纸式”的科学计算语言。
在控制、通信、信号处理及科学计算等领域中,MA TLAB都被广泛地应用,已经被认可为能够有效提高工作效率、改善设计手段的工具软件。
而C语言是一种面向问题的程序设计语言,也是目前国际上流行的一种结构化的程序设计语言,语言处理程序采用的是编译程序。
它既有高级语言的特点,又具有汇编语言的特点。
它可以作为系统设计语言,编写工作系统应用程序,也可以作为应用程序设计语言,编写不依赖计算机硬件的应用程序。
因此,它的应用范围广泛,深受广大程序设计者的欢迎。
在操作系统和系统使用程序以及需要对硬件进行操作的场合,用C语言明显优于其它解释型高级语言,有一些大型应用软件也是用C语言编写的。
C语言具有绘图能力强,可移植性,并具备很强的数据处理能力,因此适于编写系统软件,三维,二维图形和动画。
同时,它也是是数值计算的高级语言。
C语言具有如下特点:1. 简洁紧凑、灵活方便C语言一共只有32个关键字,9种控制语句,程序书写自由,主要用小写字母表示。
它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来, C 语言可以象汇编语言一样对位、字节和地址进行操作, 而这三者是计算机最基本的工作单元。
matlab移植c语言的技巧Matlab是一种功能强大的数学软件,广泛应用于科学计算、数据分析和图像处理等领域。
而C语言则是一种通用的编程语言,具有高效的执行速度和灵活的控制能力。
在某些情况下,我们可能需要将已经用C语言实现的代码移植到Matlab环境中。
本文将介绍一些移植C语言代码到Matlab的技巧和注意事项。
第一点,了解Matlab与C语言的区别。
Matlab是一种解释型语言,不需要编译,而C语言是一种编译型语言。
Matlab具有更高的开发效率和更强大的矩阵计算能力,而C语言则更适合于低级的系统编程和性能优化。
因此,在移植C语言代码到Matlab时,需要注意两种语言的差异,适当调整代码结构和算法。
第二点,了解Matlab提供的函数和工具箱。
Matlab提供了许多内置函数和工具箱,用于处理数字信号、图像、矩阵运算等常见的科学计算任务。
在移植C语言代码时,可以尝试使用Matlab提供的函数替代C语言中的自定义函数,以提高代码的效率和可读性。
第三点,合理使用Matlab的矩阵运算功能。
Matlab具有强大的矩阵运算能力,可以简化许多复杂的数学计算。
在移植C语言代码时,可以将一些繁琐的循环结构改写为矩阵运算,以提高代码的执行效率。
第四点,注意数据类型的转换。
C语言和Matlab对数据类型的定义和处理方式有所不同。
在移植C语言代码时,需要注意将C语言中的数据类型转换为Matlab中的相应类型,以确保代码的正确性和可靠性。
第五点,注意数据的输入和输出。
C语言和Matlab对数据的输入和输出方式也有所不同。
在移植C语言代码时,需要根据Matlab 的输入和输出规范,对代码进行相应的修改,以保证代码在Matlab 环境中能够正常运行。
第六点,调试和测试。
在移植C语言代码到Matlab环境中时,可能会遇到一些问题,如语法错误、运行时错误等。
在移植过程中,需要进行适当的调试和测试,确保代码的正确性和可靠性。
第七点,性能优化。
Matlab语言与C语言经过这一学期选修的Matlab程序设计这一门课,我们大体知道了Matlab软件的作用与一些操作。
同时也知道了Matlab软件与C语言的联系,增加了我们对C语言的认识,让我们的C语言知识面更加广阔。
基于专业方向,Matlab软件对于未来学习或工作中都应该提供到很大帮助,下面将分析一下Matlab与C。
Matlab的简介Matlab是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
Matlab和MathematiCa、Maple并称为三大数学软件。
它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
Matlab可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
Matlab的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用Matlab来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且Matlab也吸收了像Maple等软件的优点,使Matlab成为一个强大的数学软件。
在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++,JAVA的支持。
可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到Matlab函数库中方便自己以后调用,此外许多的Matlab爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。
Matlab的特点1)高效的数值计算及符号计算功能,能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来;2) 具有完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化;3) 友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,使学者易于学习和掌握;4) 功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等) ,为用户提供了大量方便实用的处理工具。
matlab与C语言的比较C语言与MATLABMATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中。
C语言是一种计算机程序设计语言。
它既具有高级语言的特点,又具有汇编语言的特点。
它可以作为工作系统设计语言,编写系统应用程序,也可以作为应用程序设计语言,编写不依赖计算机硬件的应用程序。
下面我就说说在我学习C语言和matlab时我的不同的感受与收获。
就我个人而言,说句实话,我比较讨厌学习C语言,相比较,我更喜欢学matleb。
首先第一点,我个人认为matlab比C语言要简单些,它不用一步一步的编写那些看着就让人不舒服的程序口令。
Matlab的程序简明扼要,让人看的很明白,检查起来也比较方便,不用一步一步认认真真的思考检查。
而C语言就不同了,它需要大量的程序口令,编写大量的程序方程,一旦出错就要一步步,一点点的慢慢仔细的检查。
同时,C语言编写的程序口令相比之下也是不容易理解的,要是用C语言编写程序,一旦出错,检查是件很费神费力的事情。
要是没有耐心的人根本完成不了的。
第二点,学习matlab我认为是件挺有意思的事情,C语言给我的感觉就是乏味,枯燥加无聊,C语言在我们面前体现的只是无聊的程序方程。
而matlab 就不同了,学习matlab给我的感觉就比较轻松,偶尔还有点惊喜。
因为用matlab 是可以画图的,制作空间图像,当看着自己编写的程序绘制成空间图像时,自己的心里是很开心的,有的时候有很多有趣的空间图像出现,例如墨西哥帽,马鞍,灯笼。
有的时候只要你改变一个字母,都会有不同的图像出现。
因此我觉得学习matleb是非常有趣的。
第三点,学习matlab时,老师讲课的时间比学习C语言时少很多,这也给我们学生更多的时间在上机操作上,从而更能体会到学习matlab的乐趣。
全面了解Matlab编程语言第一章:Matlab简介Matlab是一种专业的、高效的数值计算与科学数据可视化编程语言,被广泛应用于工程学、科学研究和商业领域。
它具有强大的矩阵运算能力和丰富的内置函数,能够方便地进行数值分析、信号处理、图像处理、机器学习等任务。
第二章:语法和基本数据类型Matlab的语法采用类似于C语言的风格,使用脚本文件(.m文件)进行编程。
Matlab支持多种基本数据类型,如数值型、字符型、逻辑型等。
数值型包括整数、浮点数和复数,而字符型则用于处理文本数据。
逻辑型用于逻辑运算和判断。
第三章:变量和运算符在Matlab中,变量可以直接赋值并进行运算。
Matlab支持各种算术运算符、关系运算符和逻辑运算符,可以进行常见的数学运算,如加减乘除,以及逻辑判断,如与、或、非等运算。
第四章:控制流程和循环Matlab提供了丰富的控制流程和循环结构,包括条件判断、循环语句等。
通过使用if语句和switch语句,可以根据条件来执行不同的语句块。
同时,通过for循环和while循环,可以重复执行一定次数的代码块。
第五章:函数和脚本Matlab中函数的定义和调用非常简单,可以将一组语句封装为一个函数,并在需要时进行调用。
函数可以接受多个输入参数和输出结果。
脚本文件则是一组按顺序执行的Matlab语句。
函数和脚本的灵活使用可以提高Matlab程序的复用性和可维护性。
第六章:矩阵和向量运算矩阵是Matlab中重要的数据结构之一,它可以用于表示二维表格、图片和图像等。
Matlab提供了丰富的矩阵运算函数,如矩阵乘法、矩阵求逆、特征值分解等。
通过索引和切片操作,可以灵活地访问矩阵和向量的元素。
第七章:图形绘制和数据可视化Matlab具有强大的图形绘制和数据可视化能力,可以用于绘制二维和三维图形、制作动画效果、可视化数据等。
Matlab提供了丰富的图形绘制函数和工具箱,用户可以自由选择不同的绘图风格和参数设置。
c和verilog的语法C语言和Verilog语言是两种常用的编程语言,它们分别应用于软件开发和硬件描述语言。
本文将分别介绍C语言和Verilog语言的语法特点和应用场景。
一、C语言的语法特点及应用场景C语言是一种高级的、通用的编程语言,它具有以下语法特点:1. C语言是一种结构化的语言,支持顺序执行、选择结构和循环结构,具有良好的可读性和可维护性。
2. C语言支持丰富的数据类型,包括整型、浮点型、字符型、数组、结构体等,可以灵活地处理各种数据。
3. C语言具有强大的指针操作功能,可以直接操作内存地址,提高程序的效率和灵活性。
4. C语言支持函数的定义和调用,可以将程序模块化,提高代码的重用性和可扩展性。
5. C语言具有丰富的库函数,可以方便地进行输入输出、字符串处理、数学计算等操作。
C语言广泛应用于软件开发领域,特别是操作系统、嵌入式系统、驱动程序等方面。
它不仅可以实现复杂的算法逻辑,还可以与底层硬件进行交互,实现对硬件资源的有效管理和利用。
二、Verilog语言的语法特点及应用场景Verilog语言是一种硬件描述语言,用于描述数字系统的结构和行为。
它具有以下语法特点:1. Verilog语言支持并发语法,可以同时描述多个硬件模块的行为,方便进行并行计算。
2. Verilog语言支持层次结构描述,可以通过模块化的方式描述复杂的数字系统,提高代码的可读性和可维护性。
3. Verilog语言具有丰富的数据类型,包括位向量、整型、实数等,可以灵活地描述数字系统中的各种信号和数据。
4. Verilog语言支持时序描述,可以描述数字系统中各个模块之间的时序关系,保证系统的正确性和时序约束。
Verilog语言广泛应用于数字系统设计和验证领域,特别是在集成电路设计、FPGA开发、验证仿真等方面。
它可以用于描述数字逻辑电路、存储器、处理器等硬件模块,实现数字系统的设计、验证和仿真。
三、C语言和Verilog语言的应用比较1. 应用场景:C语言主要用于软件开发,Verilog语言主要用于硬件描述和验证。
C语⾔与verilog 的区别及相互转化1,⾯对C语⾔⽐verilogHDL更加成熟,⽽且更加可靠,因为verilog 的编译,查错⼯具⼤都是商业软件,因此没有像C语⾔⼀样得到⼴泛的应⽤,各种缺陷也较C来说较多。
基于这样的原因,在设计算法的硬件电路块时,⼀般采⽤C语⾔和verilog相结合的⽅式,利⽤C语⾔完善的查错和编译环境,设计者可以先设计出⼀个功能正确的设计单元,以此作为设计⽐较的标准。
然后,把C程序⼀段⼀段地改写成⽤并型结构(类似于Verilog)描述的C程序,此时还是在C的环境⾥,使⽤的依然是C语⾔。
如果运⾏结果都正确,就将C语⾔关键字⽤Verilog相应的关键字替换,进⼊Verilog的环境。
将测试输⼊同时加到C与Verilog 两个单元,将其输出做⽐较。
这样很容易发现问题的所在,然后更正,再做测试,直⾄正确⽆误。
2,C语⾔的代码是⼀⾏⼀⾏执⾏的,属于顺序结构,⽽verilog是⼀种硬件描述语⾔,语句同时进⾏,属于并⾏结构,并且verilog的仿真软件⼤多都是顺序结构的,所以有很多的问题没有办法发现。
3,verilog的输⼊输出函数较少,⽽C却多种多样,因此在转化上存在很⼤的问题。
C函数调⽤是没有时间延时特性的,不同时间调⽤同⼀个函数的功能是⼀样的,⽽Verilog中对模块的不同调⽤是不同的,即使调⽤的是同⼀个模块,必须⽤不同的名字来指定。
Verilog的语法规则很死,限制很多,能⽤的判断语句有限。
仿真速度较慢,查错功能差,错误信息不完整。
仿真软件通常也很昂贵,⽽且不⼀定可靠。
C语⾔没有时间关系,转换后的Verilog程序必须要能做到没有任何外加的⼈⼯延时信号,也就是必须表达为有限状态机,即RTL级的Verilog,否则将⽆法使⽤综合⼯具把Verilog源代码转化为门级逻辑。
4,verilog与C的常⽤关键字相互转化如下:。