gui设计论文范文第1篇

【关键词】图形用户界面；著作权；思想表达二分法；权利属性

中图分类号：D92 文献标识码：A 文章编号：1006-0278（2013）04-084-02

一、GUI概述

图形用户界面（Graphical User Interface，简称GUI），伴随着电脑硬件升级及软件技术的革新开始走进消费者的生活，并逐渐被消费者所接受，目前市场上图形用户界面的类型主要为：鼠标键盘式输入GUI和触摸式GUI。

GUI主要由视窗、桌面、图标、菜单、对话框等要素组成，其特点在于图标的设计与图标间的布局方式，其工作原理为使用者通过触动图标实现命令的传输，调取相关程序或进行相关操作，其核心在于通过支撑程序与应用程序的对接来实现命令的运作，使用者仅需要触动图标，即可便捷的操作特定程序。目前，GUI已广泛运用于各类电子产品中，如手机、计算机、平板电脑等，GUI图标、菜单所具有的导向性特征，直观的引导消费者使用电子产品，其便捷性使得消费者对GUI产生了路径依赖，同时也致使企业间对于GUI设计的竞争日益白热化。由此，对GUI权利属性和保护范围的界定对于规范企业间的不正当竞争，对于保护GUI设计者相关权益均具有重要意义。

二、GUI的著作权属性

就各国法律对于计算机软件保护的方式而言，现今多数国家将其纳入著作权法的保护领域内，并在此基础上进行了单独立法，如我国则针对计算机软件出台了《计算机软件保护条例》，我国《计算机软件保护条例》对于计算机软件的定义为计算机程序其有关文档，而对于计算机软件运行的外部引导方式GUI并没有进行明确的规定，仅在第六条中做出了排除性规定，即软件著作权保护不延及开发软件所用的思想、处理过程、操作方法或者数学概念等。

对GUI进行著作权保护，首先应认定GUI属于著作权保护的客体一作品，作品属性判定的首要原则为“思想表达两分法”，“思想表达两分法”的目的在于平衡著作权所保护的智力成果与公有领域内共享资源间的矛盾，著作权保护思想的表达方式而不保护思想本身。我国《著作权法》将作品的范围限定于于文学、艺术和科学领域内，能通过有形方式复制的独创性智力成果。GUI作为可视界面，其应为一种表达，而非思想。GUI作为一种表达方式，要构成作品还应具备一定的表达量与独创性，GUI的构成要素主要包括菜单、按钮、菜单栏、对话框、窗口等要素。从单个元素分析GUI的表达量与独创性，菜单与按钮的作用在于启动、连接与其相对应的目标程序，设置目的在于为引导使用者操作软件，若取消菜单与按钮的设置将使整个软件丧失使用价值，故菜单栏、对话框、窗口则是该软件通用设计中不可缺少的元素，其设计缺乏独创性。而对于整个GUI中文字说明的作用在于解释软件的使用方法，其表达方式具有局限性，故其不受著作权法保护。由此，结合“思想表达两分法”、独创性原则及作品表达量的要求等规则判定，GUI的单独元素设计无法满足著作权法上所要求的作品的要求。从GUI的整体设计分析，其图标的设计及图标间的排布，加上对话框、滚动条等多元素的组合设计，若其具有独创性，《著作权法》亦可将整个GUI作为美术作品或者汇编作品进行保护，对于GUI整体设计进行著作权保护，除了对于其独创性含量的界定外，我们还将面临另一个难题，即使用者对GUI产生的路径依赖及使用习惯，特定种类的第一款软件产品GUI的推出将让使用者习惯于该款GUI的设计，而该款GUI设计亦将成为行业内的标准与模板，其他同类企业对于其产品GUI设计在一定程度上应当遵循这个模板，若该款GUI被纳入著作权保护，将使同类软件产品陷入剽窃他人作品的侵权纠纷泥潭中，同时，消费者对于更换软件产品所产生的转移成本，将使其拒绝使用其他同类软件产品，而该心理特征将严重削弱同类软件产品的竞争力，进一步促成第一款软件产品形成垄断。故将GUI整体设计作为汇编作品纳入著作权保护将与《著作权法》及《反不正当竞争法》的立法目的相违背。对于GUI整体设计的著作权法保护尚存在缺陷。综上分析可知，GUI组成元素的设计和整体布局的设计均无法作为作品，合理的归入著作权法保护范围内。

三、GUI侵权的司法判定

国外的GUI侵权判例最早源于苹果、微软和施乐间的连环诉讼，但美国最高法院所作出的终审判决均驳回了原告苹果和施乐的诉讼请求，驳回的原因均为程序性事由，法院回避了对GUI的属性及侵权认定标准进行界定。

伴随着我国电子产品需求的多元化与市场化，GUI侵权纠纷在国内也相继发生，各级人民法院对该类纠纷亦给出了自己的判断。在深圳市普联技术有限公司诉深圳市吉祥腾达科技有限公司、张亚波侵犯著作权纠纷一案中，一审法院对于图形用户界面属性的认定为汇编作品，普联公司拥有其产品用户界面的著作权，吉祥腾达公司以经营为目的，擅自剽窃使用普联公司的软件界面设计，其行为构成侵权，应承担相应的侵权责任。但在二审中，广东高院了一审判决，其认为用户界面是计算机程序在计算机屏幕上的现实与输出，用户通过界面操作有关计算机程序，用户界面则向用户显示程序运用的结果。用户界面一般由视窗、图标、菜单、和其他在计算机屏幕上所弹出的图像和视觉布置组成。用户界面中的功能菜单与按钮，均表明了相应的功能，是用户操作路由器程序的方法，菜单中命令的名称及按钮的名称均是操作方法的一部分，这些操作方法具有纯粹的实用性。我国著作权保护的是具有独创性的表达，并不保护思想、工艺、操作方法或数学概念，因此，上述操作方法不受著作权法保护。至于执行用户界面有关命令显示的对话框、窗口等要素，均是路由器程序设计者在设计用户界面时共同使用的要素，这些要素不具有独创性，也不获得著作权法保护。故普联公司产品的用户界面不受我国著作权法的保护。

而在北京久其软件股份有限公司诉上海天臣计算机软件有限公司著作权纠纷一案中，一二审法院的观点相对一致，均认为用户界面是计算机程序在计算机屏幕上的显示与输出，用户界面的实用性要求用户界面的设计必须根据用户的具体需求，并尽可能借鉴已有用户界面的共同要素，以符合用户的使用习惯，为用户所接受。法院认为用户界面的作品属性应当就不同界面的特性具体分析，从其构成元素的单独分析到整个用户界面的全面分析，而对于案件中的《久其软件》，无论从其设计元素还是从整体设计均未达到《著作权法》所要求的独创性程度，同时案件中被诉软件与原软件均属于财务报表管理软件，其相同的使用群体，为方便用户的使用，则必然导致两者具有一定的相似性，故法院最后认定天臣公司不构成对于久其公司软件界面的侵权。

由此可以看出，法院对于GUI的著作权保护持否定态度。对于GUI的法律适用主要依据《著作权法》，而没有适用《计算机软件保护条例》和《专利法》，即司法实践中并没有将GUI认定为计算机软件中的一部分。但这一态度与产业发展趋势及市场需求相违背，GUI已成为电子产品间竞争的重要因素之一，对于GUI是否应当受到知识产权保护，应以著作权加以保护还是以外观设计进行保护，在立法层面应当予以明确。

四、结语

就世界各国的对于GUI的知识产权保护趋势来看，美国、日本、韩国等国逐步开始对GUI适用《专利法》保护，GUI的实用性与艺术性兼具的特性使各国开始尝试适用外观专利对其进行保护，我国的高科技企业腾讯公司已经在美国获得GUI外观设计专利。但就我国现行专利法及其相关规范而言，GUI明确被禁止适用专利保护，我国2010版《专利审查指南》第七条第四款第十一项明确写明：不授予外观设计专利权的情形：（11）产品通电后显示的图案。例如，电子表表盘显示的图案、手机显示屏上显示的图案、软件界面等。伴随着我国高新技术产业的发展，扩大专利制度所保护的范围势在必行，我国可以在电子产业不断壮大的过程中，在“中国制造”到“中国创造”的转变中，开放GUI专利保护制度的门户，将GUI作为外观设计的一种进行保护，但这个设想还需要很长时间去实践与完善，就目前我国的法律制度而言，将GUI纳入著作权法的保护范围更为合理。

gui设计论文范文第2篇

0 引 言

Matlab是美国MathWorks公司设计的数学软件，主要包括Matlab/Simulink和GUI设计两大部分[1?2]。Matlab可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、创建用户界面、系统仿真设计等，主要应用于工程计算、信号处理与通信、图像处理、控制设计等领域。

笔者在近几年的教学中，结合应用型人才培养的目标，采用CDIO工程理念，能充分根据学生的兴趣和爱好进行Matlab教学，针对其系统仿真和人机界面设计两大功能进行模块主题式教学，充分调动了学生学习的积极性。本文采用M文件和GUI界面进行了音乐播放器的设计，并总结了两者之间的联系。

1 基于M文件的音乐设计

1.1 Matlab播放音乐的前提

Matlab具有强大的功能，主要归功于强大的内置函数功能[3?4]。在Matlab中，可以借助sound函数来播放声音，其格式为：

sound（Y，FS） ：通过扬声器产生一个采样频率为FS的信号Y，其中Y的范围定义为-1.0≤y≤1.0，超过这个范围的值将被重新调整，以产生更符合人耳的声音。 同时当Y为N×2大小的矩阵时，可以通过该函数产生立体声。

sound（Y）：产生默认的采样频率为8 192 Hz的声音。

sound（Y，FS，BITS）：产生按位采样的声音，其中大部分的平台支持BITS=8 or 16。

同时可以通过wavwrite 产生*.wav视频/音频文件，其格式为：

wavwrite（Y，FS，NBITS，WAVEFILE）：写入一个采样频率为FS Hz，位数为NBITS （其中NBITS 必须为8， 16， 24或32）的数据信息Y，并生成相应的WAVE文件。如果产生立体声的数据需

图1 《荷塘月色》的简谱

依据《荷塘月色》简谱中的谱音，节奏，音节，高低音在matlab *.m文件中建立对应代码，依据响应函数实现。

paragraph1= [1 1 6 5 6 1 1 2 3 2 2 1 2 2 5 5 3 3 2 3 1 1 6 5 5 3 2 3 2 1 2 2 1 2 2 3 2 1 6 2 1；

0 0 ?1 ?1 ?1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ?1 ?1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ?1 0 0；

0.5 1 0.5 1 1 1 0.5 0.5 2 0.5 1 0.5 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 2 0.5 1 0.5 1 1 0.5 0.5 0.5 0.5 2 0.5 1 0.5 0.5 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 2]；

以上代码功能说明：第一部分为所演奏歌曲的谱；第2部分为各谱音对应的音调；第3部分为各谱音对应的音节。

1.3 歌曲播放

fs = 8000；

sound_pose = [0 2 4 5 7 9 11 0：12]；

y = zeros（1， sum（music（3，：））*fs + 1）； %初始化

cure_pose = 1；

for count = 1 ： length（music）

cure_sound_name = music（1， count）； %处理音乐

cure_sound_pose= sound_pose（cure_sound_name）；

%产生音乐

cure_freq = 220 * 2 .^ （（cure_sound_pose + rhythm + 3） / 12 + music（2， count））；

cure_sound = generate_tune（cure_freq， music（3， count）， fs）；

y（1，cure_pose：（cure_pose+ length（cure_sound） ? 1）） = cure_sound；

cure_pose=cure_pose+ length（cure_sound）；

为了歌曲播放的连续性，需要对其频率进行修正，其代码为：

function y = amendment（p， l）

if p < 0.2

y = p*5；

elseif p < 0.3

y = 1.8 ? p * 4；

else

y = 0.6 * exp（（0.3 ? p）/5）；

end

2 基于GUI的音乐设计

在Matlab 提供的GUI 上利用Matlab 语言编写核心代码并构建框架是一种不错的选择。这不但减少了代码编写的工程量，而且制作出的软件同时具有界面友好和能够方便进行各种数据处理及图像分析等特点[7?8]。图形用户界面（Graphic User Interface，GUI）的程序是在图形界面[9]下创建与用户交互的控件元素，使用户可以通过操作这些交互控件实现特定的功能，并且可以返回显示在程序界面相应的结果显示区域中[10]。本文通过GUI的GUIDE进行音乐键盘的设计来说明GUI的功能和使用。

2.1 总体界面显示

根据键盘的显示，通过GUI各功能键设置了音乐键盘，其总体设计包括单频发音模块、多频模块、播放谱曲模块、播放视频模块和关闭模块。

图2中键盘的黑、白键通过Pushbutton控件相应属性改变进行设置。

图2 音乐键盘的总体设计

2.2 部分按键代码实现

（1） 关闭功能模块

通过设置一个push button键来实现，在该键callback下，编写该回调函数。程序如下：

selection=questdlg（[′是否关闭′，get（gcf，′Name′），′窗口？′]， ...

[′Close ′，get（gcf，′Name′），′...′]，′是′，′否′，′是′）；

%当选择退出按钮时，得出一个问是否确定关闭的框

if strcmp（selection，′否′）

return；

else

clc；

clear all；

delete（gcf）；

end

（2） 多频功能模块

通过设置一个radio button 来实现双音多频的功能，当选中该按钮时，则增加它的频率分量。使其含有丰富频率分量。通过设置一个全局变量，当选中该控件时，全局变量的值改变，程序如下：

function duopin_Callback（hObject， eventdata， handles）

global r；

r=get（handles.duopin，′value′）； %多频的按钮是否选中

2.3 歌曲的显示

通过查阅资料，发音频率对应的表达式为f=440*2^（（f0-49）/12），当所发音为低音时f0的取值为31～37，发中音时f0的取值为40～46，发高音时f0的取值为49～55。播放音乐可以通过设置一个push button键来实现，通过编辑该键callback功能通过wavplay函数就可以播放该歌曲了。

A=440； %标准音A

ft=44100； %频率

f0=ft/2；

scale12=A4/2^（9/12）*2.^（（0：11）/12）；

ma1=[1 3 5 6 8 10 12]； %七音符

score=[1 1 5 5 6 6 5，...do do sol sol la la sol?

4 4 3 3 2 2 1，...fa fa mi mi re re do?

5 5 4 4 3 3 2，...sol sol fa fa mi mi re?

5 5 4 4 3 3 2，...sol sol fa fa mi mi re?

1 1 5 5 6 6 5，...do do sol sol la la sol?

4 4 3 3 2 2 1]；%fa fa mi mi re re do? %乐谱

3 结 语

Matlab具有强大的图形显示功能，同时具有丰富的人机交互界面设计的功能，通过Matlab中的GUIDE创建GUI设计时，既能将已有的M文件进行仿真，又能将仿真的图形结果通过人机交互的方式显示，从而给使用者留下更形象、深刻的印象。而在GUI设计时，可以将设计的GUI界面保存为Fig文件的同时生成对应的M文件，方便用户随时进行编辑处理。利用Matlab/GUI进行界面设计可以为用户提供友好、方便、形象的图形显示和数据分析处理，将会在教学和工程应用上带来良好的效果。

参考文献

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[10] 陈瑞峰，左曙光，郭伟.基于Matlab GUI的信号分析系统[J].佳木斯大学学报，2009，27（5）：645?647.要建立二维矩阵。

wavwrite（Y，FS，WAVEFILE）：产生WAV文件时 NBITS=16 b。

wavwrite（Y，WAVEFILE）：产生WAV文件时NBITS=16 b并且FS=8 000 Hz。

gui设计论文范文第3篇

关键词：多点无线；通信系统；设计

中图分类号：E965 文献标识码：A

一、点对多点无线通信系统处理

（1）无线通信系统的信号处理。

点对多点无线通信系统处理之一是无线通信系统的信号处理。基于Matlab 的无线通信系统中通信信号处理功能的实现，是利用Matlab 自身提供的工具箱Toolbox 中各种通信信号处理函数对信号进行处理。通信信号处理的GUI设计和实现，是基于无线通信信号处理系统各个细分模块的功能要求，选取工具箱中适宜的信号处理函数，根据函数的输人、输出各种参数类型要求，在GUI 界面中利用按钮、单选按钮、编辑文本框和列表框等界面控件来实现各种调制/ 解调方式、编码/ 解码方式和信道类型的选择，和各种输入参数的设定。界面既要实现与用户交流的友好性，还要更加注重界面的简洁性和系统的功能性，将内部功能部署和外部实体界面有机结合起来，使无线通信系统的用户图形界面得以实现。

（2）通信信号处理的GUI设计。

点对多点无线通信系统处理之二是通信信号处理的GUI设计。通信信号处理的GUI设计，第一，必须根据无线通信信号设置的功能，该信号系统可以分为多个模块，因为每个模块的部署不同，所以确定通信信号处理的GUI设计功能就不同。第二，针对通信信号每个模块设计，设计每个模块组成的图形用户界面的功能，以完成通信信号设计的GUI功能。最后，在信号编程中，必须建立好各系统模块之间的联系。通信信号处理，通信模拟信号和数字通信信号仿真系统设计分为用户界面，通信信号处理的GUI设计，有利于点对点无线通信接收信息。例如：下图表所示。

图1 通信信号处理的GUI设计

二、点对多点无线通信系统设计

（1）信号输人模块设计。

点对多点无线通信系统设计之一是信号输人模块设计。针对于输入到通信系统中的相关信号，它可以将工作空间的相关信息作为输入的对象，与此同时也可以选择指定的信号作为输入对象，例如：语音信号，它主要运用单选按钮来调控屏蔽设置。当选择实时采集的语音信号时，必须点击“开始”按钮，就会弹出文件对话框，程序设置对wav 格式的文件进行筛选，从而完成信号输人模块工作。

（2）控制面板系统设计。

点对多点无线通信系统设计之二是控制面板系统的合理设计。在控制面板系统设计时，应该采取相应的频率作为数据参数，针对于无线通信文件设计时，必须要进行该程序的编写，合理的运用有关的函数的参数，保证相关信息的及时读取，充分地利用点对多点无线通信系统的文件，来满足各个变量之间的相应参数传递，为此必须利用按钮给予控制，特别是“开始通信”等一系列的性能控件，就此启动通信信号的对话框，再进行传输通信信号，设置相应的传输参数。

（3）点对多点的通信界面设计。

点对多点无线通信系统设计之三是点对多点的通信界面设计。首先选定GUl 对象，在经过设计GUIDE 应用程序，来确定GUIDE组态，在进行通信界面设计分析过程中，针对于信号处理的系统中抽象出来的各项编程环节必须给予认真的设计。对话框的选项包括窗口重画行为，命令行访问、生成文件选择、生成回调函数原型，不选择或选择无线通信系统的设计，整体配置的图形用户界面设计的背景颜色。Matlab 接口设计编辑器组件的平台，其中包含所有的用户界面，图形用户界面，以及单选按钮、编辑框、静态文本、列表框、弹出菜单控制。应采取确保各部件的名称或属性是不同的，使用GUI之间的差异，可以存在于一个或多个GUI组件。用户可以使用属性来检查每个组件的性能。

三、点对多点无线通信系统实现

（1）应用无线通信系统程序。

点对多点无线通信系统实现的表现之一是应用无线通信系统程序。应用无线通信系统程序中，首先可以建立相应的应用程序，由它来提供与GUI控制程序相关的体系框架。这种框架是一项特别有效的无线通信系统程序编程，所有的代码必然要采用无线通信程序中的M文件来实现，这使得M文件会有多个不同的项目采用GUI 程序的使用以及GUI的任何程序帮助无线通信系统程序初始化。M文件的应用程序相关代码创建，可以指导GUI 应用程序功能的发挥。

（2）信号发送系统应用。

点对多点无线通信系统实现的表现之二是信号系统中发送功能的应用。信号系统中发送功能的应用，是运用发送系统的编码模块进行，它一般包括信源编码和信道编码两种。信号发送中相应的数字信号，通道信号发送系统，对循环码的编码和错码进行统计。信源编码函数执行M 文件编辑设备，可以充分发挥信源编码功能，在信道编码的执行时，可以使用工具箱中的信源编码功能进行了相应的矩阵转换，开始重新编码，同时也要在信道编码中输入变量的函数。

（3）无线通信接收流程。

点对多点无线通信系统实现的表现之四是无线通信接收流程。无线通信接收流程，必须适当地提高TRX—CE的高度，当Tx—EN 为低时，nRF905 也开始进入Shock-BurstTM接收模式，然而在650us后，nRF905 会得到有效的监测，可以有效的进行数据接收。在nRF905 检测时，必须到相关的频段载波，载波检测会在一定程度上被置高；与此同时，无线通信接收，必然会有相应的地址与之相匹配，然而，针对于数据的接收，nRF905 必然会得到地址以及相关的CRC 校验位，就此也会被得到相应的提高。微控制器一再将TRX—CE 置低，然而nRF905 就会进入空闲模式，它主要通过SPI 口，保证其第一时间开始进入ShockBurstTM 接收模式，其次分别进入发送模式，最后进入关机模式。当正在接收一个数据包时，TRX 等相关的设备就会就会发生相应的改变，nRF905 随即就会改变其工作模式，避免有关的数据丢失。当微处理器接到地址匹配引脚的信号之后，其就知道nRF905 正在接收数据包，其可以决定是让nRF905 继续接收状态。

四、结束语

点对多点无线通信系统有着相对应的微波频段，对于点对多点无线通信的信号必然是在空中传输，在其传输的过程中，必然会出现衰落和时延等相关的现象，为此应该加强点对多点无线通信系统的设计，促进其不断的完善。

参考文献：

[1] 熊皓. 无线电波传. 电子工业出版社，2000.

gui设计论文范文第4篇

关键词 GUI编程；MATLAB；编程能力

中图分类号：G642 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）24-0136-03

1 引言

随着数字时代[1]、物联网世界的到来[2]，大数据[3]、云计算[4]、人工智能[5]等技术正在发挥越来越重要的作用。这些技术的实现都依靠一个共同的手段――编程。编写程序的能力是大学生职业发展最重要的能力之一，尤其是对于理工科学生来说更是如此。如今人们的衣食住行等都离不开手机和电脑，手机和电脑的功能正是通过安装在其上的应用程序来实现的。此外随着机器人技术的逐步发展，将来一些常见的、重复性的工作将逐渐被机器人所取代，而机器人的控制正是通过编程来进行。未来，随着机器人的不断普及，可以预见到，编程将成为人们普遍需要具备的能力之一[6]。

编程能力的重要性不言而喻，但是学好编程却不是一件容易的事情。不少大学生一提到编程就头痛，一上编程课就双眼迷茫、脑袋昏沉、呵欠不断，就是提不起兴趣来。其最主要的原因在于：学生普遍觉得编程太过抽象和单调，由于大多数教师觉得对于学生来说，GUI（Graphical User Interface，图形用户界面）编程太难，上课时尽量避免讲授，学生一般只能接触到控制台程序的编写，只能通过冰冷的屏幕查看结果，而不会自己编写界面实现友好的人机交互，提高编程的成就感，从而激发学习的兴趣。为此，本文将重点讨论GUI编程在提高学生编程兴趣中的重要作用，以及介绍在MATLAB中GUI编程的具体实施方案。

2 GUI编程在提高学生编程兴趣中的重要作用

常规的编程教学中，教师在讲授编程时总是先讲授该编程语言中的各种数据类型的定义、流程控制语句的用法、函数的编写、类的实现等，最后再讲授一些实际的例子，告诉学生怎么运用该编程语言解决实际问题。这一比较传y的教学过程，虽然比较符合由易到难的教学规律，但是往往与程序员实际的编程步骤不一致。一个资深的程序员在编写一个面向实际应用的软件时，往往是从软件的前端界面、后台负责功能实现的源码、前端界面与后台的连接等三方面来考虑。如果学生不能够站在一个程序员的角度来理解软件编写的具体实现过程，对于在未来工作中编程能力的提高、与其他程序的相互协作以及职业的发展将极为不利。

因此，在编程教学中，在课程的开始阶段就应当以一个简单而实际的例子向学生展示前端界面设计、后台源码编写等两个步骤的具体实现，使学生对如何编写一个具体的软件建立清晰的思路。在接下来的授课中，再按照上述的2个步骤具体讲授这2个部分的具体编程实现。通过这样的方式，使学生明白在编程课程上到底要学些什么，到底要达到什么样的目标。学生只有明白了要做什么，用什么来实现这些目标，才能够激发起学习的热情和兴趣。如果一上来就开始讲授各种编程的语法和命令，学生往往充满疑惑，不知道为什么要学这些语法和命令，也不知道这些语法和命令在具体的软件实现过程中到底有什么用，从而缺乏学习的动力和毅力，甚至刚开始就放弃编程的学习。

3 通过GUI编程激发学生编程兴趣的具体实施方案

接下来，将以利用MATLAB语言编写一个多功能的计算器为例，描述通过GUI编程激发学生学习兴趣的具体实施方案。首先，在教学开始时需向学生表明，本次教学的主要目的是通过MATLAB中的GUI编程实现一个多功能计算器。该计算器与常用的计算器的界面相似，但是除了常用的计算器所具有的功能外，还可以具有绘制函数图形的功能，以此激发学生的好奇心，吸引学生的注意力。然后向学生提出问题：要实现这个多功能的计算器需要哪些步骤呢？通过与学生的问答互动，引导学生意识到要实现这样一个多功能计算器，主要步骤包括：1）前端界面设计；2）后端源码实现。随后按照下述方式分别给出两个步骤的具体实现过程。

前端界面的设计 在MATLAB207a的命令窗口中输入命令guide，按回车后将弹出图1所示对话框。

在主菜单栏中共有两个选项：Create New GUI，创建新的GUI；Open Existing GUI，打开已经存在的GUI。这里选择创建新的GUI，在该菜单栏下有4个子菜单。由于需要创建一个多功能的计算器，所以选择Blank GUI（Default），

空白的GUI（默认）。点击OK后则弹出图2。在图2中主要包含内置控件区、界面布局区。

从内置控件区选择需要的控件，拖放到界面布局区，可以完成前端界面端的布局，如图3所示。该界面的设计思路是：最上面的白色矩形区域是绘图区域，绿色区域是计算结果展示区域，在两个窗口的下方则是功能按键区。

后台源码的编写 多功能计算器的原理是当按下某个功能按钮后则执行对应的功能。在前面的步骤中已经绘制出界面中的各个功能按钮，剩下的工作则是通过后台源码的编写实现每个按键的功能。

MATLAB中通过每个控件的回调函数来实现每个按键的具体功能。先选中需要实现其功能的按钮，然后点击右键，选择View Callbacks选项中的callbakc则跳转到该按键的回调函数的编写处。在此处编写相应的代码，实现该按键的功能。重复此步骤，完成所有按键的回调函数的编写。点击运行按钮后则会弹出多功能计算器的操作界面。

在该计算器可以绘制一些简单函数的图形。在图4中同时绘制出正弦函数和余弦函数的图象。同时，该多功能计算器还具有一般计算器所具有的常见功能。

最后总结通过GUI编程实现一个多功能计算器的过程，并向学生抛出问题：前端界面编写和后台源码实现需要具有哪些编程知识呢？通过与学生之间的提问和回答，引导学生明白：在编程的学习中要重点搞清楚该语言中的数据类型，实现流程的控制的基本方法，软件的每个功能都是通过对应的函数来实现的；等等。这样学生自然就明白在随后的、深入的编程学习中要重点学习该语言中基本的数据类型、流程控制语句的用法以及函数的实现等内容，就明确了学习的目的，做到有的放矢，激发学习的热情。

4 总结

本文首先重点讨论了利用GUI编程提高学生编程兴趣的必要性。随着物联网技术、大数据技术、云计算技术以及人工智能技术的迅猛发展，可以预见到编程能力在人们的日常生活以及工作中将越来越重要，编程能力将成为大学生尤其是理工科大学生需要掌握的一种核心能力。利用GUI编程可以提升刚开始接触编程的学生的兴趣，明确学习编程的目的和具体步骤，增强学习的信心。此外，本文以MATLAB语言为例，给出通过GUI编程激发学生学习兴趣的具体方案。通过GUI编程实现一个多功能计算器，从而起到抛砖引玉的目的，激发学习编程的热情。

参考文献

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gui设计论文范文第5篇

通过MATLAB平台，进行GUI编程，设计并实现了可视化的通信原理仿真平台，包括线性模拟调制与解调、二进制数字调制与解调、量化编码等内容的演示，操作性强、直观易懂，对教学起到了辅助作用，同时激发学生学习理论课程的积极性，提升了教学效果。

【关键词】MATLAB GUI 仿真

“通信原理与技术”课程属于本院“信息通信技术”专业群的分立课程，根据职业能力的分析，该课程主要支撑通信终端维护、基站设备维护等典型工作任务。但在教学过程中发现效果并不理想，加上实验仪器、元器件短缺以及规格不符合要求等因素的影响，导致课堂教学乏味无趣。利用MATLAB中的仿真软件可以很方便的对各种通信原理进行仿真和分析，通过GUI建立的可视化通信系统模型，可使一些枯燥的原理变得有趣味，动态的通信系统也更加形象直观。因此通过MATLAB平台，进行GUI编程，设计并实现了可视化的通信原理仿真平台，对教学起到了辅助作用，同时激发学生学习理论课程的积极性。

1 GUI及其组件

MATLAB是由美国mathworks公司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。GUI （Graphical User Interface），即图形用户界面，又称图形用户接口，是指采用图形方式显示的计算机操作用户界面。与早期计算机使用的命令行界面相比，图形界面对于用户来说在视觉上更易于接受。

2 仿真平台模块设计

由于本平台的服务对象的通信原理与技术课程，因此根据课程标准的要求，我们选择其中三个重要的知识模块进行仿真平台的设计与开发。即模拟线性调制/解调，模拟信号数字化、数字调制/解调。如图1所示。

3 仿真平台的设计与实现

首先根据平台模块的的内容，进行GUI界面的设计，根据每个模块所要实现的功能，设计出各个模块的主界面以及子界面，同时确保各界面的美观、合理化。其次，根据每个界面中的图形对象用m语言编写回调函数，以确保实现界面的功能。主界面和子界面见图2和图3。

以2PSK模块为例简要说明其设计实现以及测试过程。该模块用来实现二进制移相键控，载波信号的相位按基带脉冲信号的码元变化规律而改变，界面设计如图4所示。

界面中的图形对象有基带信号、脉冲周期、载频1与载频2，设置合理的参数后，通过显示结果按钮可观察到图5所示波形，直观生动，操作简单。其中图形对象的回调函数是通过m语言来编写的，程序如下：

function varargout = BpskSys（varargin）

gui_Singleton = 1;

gui_State = struct（'gui_Name'， mfilename， ...

'gui_Singleton'， gui_Singleton， ...

'gui_OpeningFcn'， @BpskSys_OpeningFcn， ...

'gui_OutputFcn'， @BpskSys_OutputFcn， ...

'gui_LayoutFcn'， [] ， ...

'gui_Callback'， []）;

if nargin && ischar（varargin{1}）

gui_State.gui_Callback = str2func（varargin{1}）;

end

if nargout

[varargout{1：nargout}] = gui_mainfcn（gui_State， varargin{：}）;

else

gui_mainfcn（gui_State， varargin{：}）;

end

图5界面中，左侧三个编辑框可写入输入条件，通过“显示结果”按钮来观察仿真结果。途中输入基带信号为“1010”，脉冲周期Ts=1s，载频fc=2khz，仿真结果正确显示2PSK调制原理，满足该子系统的功能。

4 结束语

将通信原理仿真平台引入课堂教学可以增强教学可视化交互性，为教师课堂教学演示和学生课余深入学习通信原理与技术课程提供了一个良好的学习平台，能取得较好的实验效果，弥补本课程实验硬件设施的不足。

参考文献

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