2+系统软件及工具【荐】.pdf

系统仿真 System Simulation 秦飞 中国科学院大学 电子电气与通信工程学院 第二章 系统仿真语言及工具 仿真工具的选择 • 通用语言 –如C、Java、Fortran语言 • 仿真软件包 –基于某种模型的脚本语言或函数库（如Matlab） –仿真工具包 –仿真集成环境 通用语言的优缺点 可以适用于任何一种模型 运算效率比较高 编程工作量大，开发周期比较长 不容易实现项目的继承。 通用语言的选择 • 每种语言都有一定的适应范围和特长,并没有一个 绝对的标准认为哪种语言更先进 • 语言的流行性和操作系统、社会环境等因素有关 • 先精通一种语言，然后根据工作需要选择合适的语 言 • 有时候需要多语言混合编程，所以对ActiveX/COM 、DLL等技术需要了解。 TPCI - TIOBE Programming Community Index • 每月统计一次50种语言的流行性 • 主页：/tpci.htm • 主要依据Google、MSN和Yahoo!的有哪些信誉好的足球投注网站点击进行统 计 另一种观测角度：David N. Welton的统计 /articles/language_popularity.html Google Code 统计结果 时间分布 历史变迁 按所流行的领域进行归纳 • 桌面应用程序开发：C/C++、 JAVA 、 Delphi、C# • 嵌入式开发：C/C++、Java、汇编 • 网站开发：JAVA 、 PHP、ASP/ASP.NET、Perl、 • 数据库：SQL • 企业应用： Java 、Delphi、C#、 • 科学计算： Matlab、C/C++、Fortran 、 C/C++ • 最通用，效率高 • 主流的开发工具： –Visual C++ 6.0和Visual Studio.NET –Intel C/C++ Compiler •优化最好 •没有集成环境 –GCC • 开源与嵌入式平台 Visual C++ • Visual C++ 6.0 –仍然有广泛的用户 –只支持MSDN Library Oct. 2001以前的版本 –第三方控件支持好 –微软已经很少修改其BUG • Visual Studio.NET 2002/2003/2005 –对ANSI C++的支持比较好 –和Visual C++ 6.0的兼容有一些问题 –对MFC没有什么改进，主要专注于.NET –界面和 Visual C++ 6.0完全不同 –对硬件的要求较高 Java • 类似C++的语法，做了一些简化，提高了安全性（ 例如没有指针，内存检查），增加了如垃圾回收等 一些新特性 • 与处理器无关，跨平台支持最好，有J2ME、J2SE和 J2EE三个重要版本 • 在国际上非常流行 Python • 解释型、面向对象、动态数据类型的高级程序设计 语言 • 简洁、易读以及可扩展性 • 使用python快速生成程序的原型 • 多平台，开源 • 众多开源的科学计算软件包都提供了Python的调用 接口 仿真软件包的优缺点 需要的编程知识比较少 庞大的工具库，针对各个具体领域的具体实现 验证手段、显示方式多样，界面友好 由于经过较多的测试，程序比较可靠 需要较多的时间学习和掌握 仿真代码执行效率较差 （相对通用语言） 程序的灵活性差，扩展性较差（相对通用语言） 仿真环境 • 仿真环境是一种集模型开发、仿真实现、控制算法 、参数辨识、优化等于一体的功能性极强的大型软 件包，它是为提高仿真系统的可持续发展性和仿真 效率而开发的工具。 • 在系统仿真环境中，如何建立一个标准的模型结构 和开放的软件结构，使得系统中模型的增补、修改 和维护方便是系统仿真环境开发中所需面临的问题 。 仿真软件所应该具有的功能 • 建模的灵活性 • 丰富的数据接口（如文本、二进制数据、XML）和 二次开发接口（如COM/ActiveX、DLL） • 输出结果的能力（动画、图形、报表） • 调试的能力 • 统计功能