真實世界的Python儀器監(jiān)控：數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)自動化

目錄
第1章 儀器學概論 1
\t數(shù)據(jù)采集 2
\t控制輸出 4
\t開環(huán)控制 5
\t閉環(huán)控制 6
\t順序控制 8
\t應用概觀 9
\t電子測試儀器 9
\t實驗室儀器 11
\t過程控制 12
\t小結 14
第2章 基本電子學 15
\t電荷 15
\t電流 17
\t基礎電路理論18
\t電路原理圖 20
\t直流電路特性23
\t歐姆定律 24
\t電流吸入與電流輸出 26
\t再談電阻 27
\t交流電路 28
\t正弦波 29
\t電容器 30
\t電感器 34
\t其他波形：方波、斜波、三角波和脈沖 37
\t接口 38
\t離散數(shù)字I/O 38
\t模擬I/O 42
\t計數(shù)器與定時器 46
\t脈寬調制 48
\t串行I/O 49
\t并行I/O 51
\t小結 53
\t推薦閱讀 54
第3章 Python 編程語言 55
\t安裝Python 56
\tPython 編程 57
\tPython 的命令行 57
\t命令行參數(shù)和環(huán)境 58
\tPython 中的對象 59
\tPython 中的數(shù)據(jù)類型 60
\t表達式 73
\t操作符 73
\t語句 79
\t字串 86
\t程序組織 91
\t模塊導入 101
\t加載并運行Python 程序 104
\t基礎輸入輸出 106
\t提示和技巧 110
\tPython 開發(fā)工具 112
\t編輯器和IDE 112
\t調試器 115
\t小結 115
\t推薦閱讀 115
第4章 C 語言編程 117
\t安裝C 語言編程環(huán)境 117
\t使用C 語言開發(fā)軟件 118
\t一個簡單的C 程序 119
\t預處理指令 122
\t標準數(shù)據(jù)類型 126
\t用戶定義類型 127
\t操作符 127
\t表達式 136
\t語句 136
\t數(shù)組和指針 143
\t結構 146
\t函式 150
\t標準庫 151
\t編譯C 程序 152
\tC 語言綜述 156
\tC 開發(fā)工具 156
\t小結 157
\t推薦閱讀 157
第5章 Python 擴展 159
\t用C 建立Python 擴展 160
\tPython 的C 擴展API 161
\t擴展代碼的模塊組織 161
\tPython API 類型和函數(shù) 163
\t方法表 163
\t方法標記 164
\t傳遞數(shù)據(jù) 165
\t使用Python 的C 擴展API 167
\t通用離散I/O API 167
\t通用包裝器示例 169
\t調用擴展 173
\tPython 的ctypes 外部函數(shù)庫 177
\t用ctypes 載入外部DLL 177
\tctypes 中的基本數(shù)據(jù)類型 178
\t使用ctypes 179
\t小結 179
\t推薦閱讀 180
第6章 硬件：工具與耗材 181
\t必備工具 181
\t手工工具 182
\t數(shù)字萬用表 184
\t焊接工具 187
\t最好能有的工具 189
\t高級工具 190
\t示波器 190
\t邏輯分析儀 192
\t測試設備注意事項 194
\t耗材 194
\t全新和二手 195
\t小結 196
\t推薦閱讀 196
第7章 物理接口 197
\t連接器 197
\tDB 型連接器 198
\tUSB 連接器 201
\t圓形連接器 202
\t接線端子 203
\t接線 205
\t連接器失效 207
\t串行接口 208
\tRS-232/EIA-232 209
\tRS-485/EIA-485 215
\tUSB 220
\tWindows 虛擬串口 224
\tGPIB/IEEE-488 226
\tGPIB/IEEE-488 信號 226
\tGPIB 連接 228
\tGPIB 轉接USB 229
\tPC 總線接口設備 230
\t基于總線接口的優(yōu)缺點 230
\t數(shù)據(jù)采集卡 232
\tGPIB 接口卡 232
\t舊并不代表差 233
\t小結 234
\t推薦閱讀 234
第8章 開始干吧 235
\t項目定義 236
\t需求驅動的設計 236
\t從需求開始 237
\t工程目標 238
\t需求 239
\t為什么需要需求 240
\t良好的需求 241
\t全景 242
\t需求類型 242
\t用例 244
\t可追溯性 246
\t需求捕獲 248
\t設計軟件 248
\t軟件設計說明 249
\tSDD 的圖景 249
\t偽代碼 253
\t分而治之 253
\t處理錯誤和故障 255
\t功能測試 256
\t為需求而測 257
\t測試用例 257
\t測試錯誤處理 260
\t回歸測試 261
\t進展追蹤 261
\t實施 262
\t代碼風格 262
\t組織你的代碼 264
\t代碼復查 265
\t單元測試 268
\t連接到硬件 277
\t軟件文檔化 278
\t版本控制 281
\t缺陷跟蹤 281
\t用戶文檔 282
\t小結 283
\t推薦閱讀 283
第9章 控制系統(tǒng)概念 285
\t基礎控制系統(tǒng)理論 286
\t線性控制系統(tǒng) 286
\t非線性控制系統(tǒng) 288
\t順序控制系統(tǒng) 289
\t術語和符號 290
\t控制系統(tǒng)框圖 292
\t傳遞函數(shù) 293
\t時間和頻率 293
\t控制系統(tǒng)類型 298
\t開環(huán)控制 299
\t閉環(huán)控制 299
\t非線性控制：繼電器控制器 306
\t順序控制系統(tǒng) 308
\t比例、比例積分、比例積分微分控制 312
\t混合控制系統(tǒng) 317
\t用Python 實現(xiàn)控制系統(tǒng) 318
\t線性比例控制器 318
\t開關式控制器 319
\t簡單PID 控制器 320
\t小結 324
\t推薦閱讀 324
第10章 構建并使用仿真器 327
\t什么是仿真 328
\t低保真和高保真 329
\t模擬錯誤和故障 330
\t使用Python 創(chuàng)建一個仿真器 333
\t程序包和模塊的組織 334
\t數(shù)據(jù)輸入/ 輸出仿真器 334
\t交流電源控制器仿真 349
\t串行終端仿真器 358
\t使用終端仿真器腳本 359
\t顯示仿真數(shù)據(jù) 361
\tgnuplot 361
\t使用gnuplot 363
\t使用gnuplot 將仿真器數(shù)據(jù)圖表化 366
\t創(chuàng)建你自己的仿真器 369
\t確認仿真器的必要性 369
\t仿真的范圍 370
\t時間和精力 371
\t小結 371
\t推薦閱讀 371
第11章 儀器數(shù)據(jù)I/O 373
\t數(shù)據(jù)I/O ：接口軟件 373
\t接口格式與協(xié)議 374
\tPython 接口支持的工具包 383
\tWindows 平臺上的替代品 389
\t在Linux 下使用基于總線的硬件I/O 設備 389
\t數(shù)據(jù)I/O ：數(shù)據(jù)采集與寫入 391
\t基本數(shù)據(jù)I/O 391
\t阻塞和非阻塞調用 398
\t數(shù)據(jù)I/O 方法 399
\t數(shù)據(jù)I/O 錯誤處理 402
\t處理不一致的數(shù)據(jù) 407
\t小結 411
\t推薦閱讀 412
第12章 讀寫數(shù)據(jù)文件 413
\tASCII 數(shù)據(jù)文件 414
\t原始的ASCII 字符集 414
\tPython 的ASCII 字符操作方法 416
\t讀寫ASCII 平面文件 418
\t配置數(shù)據(jù) 425
\tAutoConvert.py 模塊——自動轉換字符串 427
\tFileUtils.py 模塊——ASCII 數(shù)據(jù)文件I/O 工具 430
\t二進制數(shù)據(jù)文件 440
\t平面二進制數(shù)據(jù)文件 440
\t用Python 處理二進制數(shù)據(jù) 442
\t圖像數(shù)據(jù) 453
\t小結 462
\t推薦閱讀 462
第13章 用戶界面 465
\t文本界面 465
\t控制臺 465
\tANSI 顯示控制臺技術 478
\tPython 和curses 494
\t用不用curse 是個問題嗎 502
\t圖形用戶界面 502
\t圖形用戶界面的歷史和概念 503
\t在Python 中使用GUI 504
\tTkInter 508
\twxPython 514
\t小結 522
\t推薦閱讀 523
第14章 實例 525
\t串行接口 525
\t簡易DMM 數(shù)據(jù)獲取 526
\t串行接口的離散或模擬數(shù)據(jù)I/O 設備 531
\t串行接口及對速度的考慮 535
\tUSB 實例：LabJack U3 536
\tLabJack 連接 537
\t安裝LabJack 設備 538
\tLabJack 與Python 539
\t小結 546
\t推薦閱讀 547
附錄A 自由和開源軟件資源 549
附錄B 儀器資源 553
索引 557