C語言實現信號打包成二進制文件並在Matlab中讀取並畫圖(VS版)

C語言實現信號打包成二進制文件並在Matlab中讀取並畫圖(VS版)

前些天老師佈置了一道作業：在main.cpp裏面生成了兩個信號s1和s2，將這兩個信號的數據用二進制形式寫到文件signal.dat裏面，然後用Matlab從該文件中讀取信號的數據，將兩信號畫在一張圖中

main.cpp

include<'vector.h'>
using namespace std;
int main()
{
    int N = 100;
    double t;
    vector<double> s1(N), s2(N); //定義兩個大小爲100的向量數組
    for(int i = 0; i < N; i ++) {
        t = i * 0.1;
        s1[i] = t * t - 2 * t;
        s2[i] = - t * t + 2 * t;
    }
    system("pause");
}

老師已經在main.cpp中用向量定義了兩個數組s1，s2用於儲存信號，接下來要做的工作就是把兩個數組寫入二進制文件中。首先先學習一下兩個重要函數：

fread函數和fwrite函數

1.函數功能

用來讀寫一個數據塊。

2.一般調用形式

fread(buffer,size,count,fp);

fwrite(buffer,size,count,fp);

3.說明

（1）buffer：是一個指針，對fread來說，它是讀入數據的存放地址。對fwrite來說，是要輸出數據的地址。

（2）size：要讀寫的字節數；

（3）count:要進行讀寫多少個size字節的數據項；

（4）fp:文件型指針。

    FILE *fp = NULL;
    errno_t err;
    const char *filename1 = "signal.dat";       //定義二進制存放處
    err = fopen_s(&fp,filename1, "wb");        //使用fopen_s()函數以wb形式打開文件
    if (fp == NULL)
    {
        printf("無法打開文件！");
        return 0;
    }
    fwrite(s1, sizeof(s1), 1, fp);          //寫入信號s1
    fwrite(s2, sizeof(s2), 1, fp);          //寫入信號s2
    fclose(fp);        //關閉數據流，防止數據丟失

此次需要主要的地方是在VS編輯器中fopen()函數是不安全的，編輯器不提倡使用，而是改用更加安全的fopen_s()函數。在定義二進制文件地址時可以是一個沒有該文件的地址，在運行程序時將自動生成。最後需要關閉數據流fp。下面附上fopen_s()函數第三個參數定義：

r 打開只讀文件，該文件必須存在。

r+ 打開可讀寫的文件，該文件必須存在。

rb+ 讀寫打開一個二進制文件，只允許讀寫數據。

rt+ 讀寫打開一個文本文件，允許讀和寫。

w 打開只寫文件，若文件存在則文件長度清爲0，即該文件內容會消失。若文件不存在則建立該文件。

w+ 打開可讀寫文件，若文件存在則文件長度清爲零，即該文件內容會消失。若文件不存在則建立該文件。

a 以附加的方式打開只寫文件。若文件不存在，則會建立該文件，如果文件存在，寫入的數據會被加到文件尾，即文件原先的內容會被保留。（EOF符保留）

a+ 以附加方式打開可讀寫的文件。若文件不存在，則會建立該文件，如果文件存在，寫入的數據會被加到文件尾後，即文件原先的內容會被保留。 （原來的EOF符不保留）

wb 只寫打開或新建一個二進制文件；只允許寫數據。

wb+ 讀寫打開或建立一個二進制文件，允許讀和寫。

wt+ 讀寫打開或着建立一個文本文件；允許讀寫。

at+ 讀寫打開一個文本文件，允許讀或在文本末追加數據。

ab+ 讀寫打開一個二進制文件，允許讀或在文件末追加數據。

在完成上述操作後,信號寫入二進制文件就已經完成。接下來是Matlab讀取二進制文件了。

首先使用fopen(‘文件地址’,’讀取模式’)；打開二進制文件,使用fread()函數讀取該文件，下面爲函數介紹

fread函數可以讀取二進制文件的數據，並將數據存入矩陣。其調用格式爲：

[A，COUNT]=fread(fid，size，precision)

說明：其中A是用於存放讀取數據的矩陣、COUNT是返回所讀取的數據元素個數、fid爲文件句柄、size爲可選項，若不選用則讀取整個文件內容；若選用則它的值可以是下列值：N（讀取N個元素到一個列向量）、inf（讀取整個文件）、[M，N]（讀數據到M×N的矩陣中，數據按列存放）。precision用於控制所寫數據的精度，其形式與fwrite函數相同。

下面爲Matlab代碼：

fip=fopen(‘文件地址’,’讀取模式’);

[Array_2D,num]=fread(fip,[100,2],’double’);%inf表示讀取文件中的所有數據，[M,N]表示將讀取的數據放置在M行N列中，N表示將讀取的數據放置在1列中

fclose(fip);

plot(Array_2D);

下面爲最終效果圖

第一次寫博客，望包涵，謝謝支持！