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

目錄
第1章 儀器學(xué)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(yīng)用概觀 9
\t電子測(cè)試儀器 9
\t實(shí)驗(yàn)室儀器 11
\t過(guò)程控制 12
\t小結(jié) 14
第2章 基本電子學(xué) 15
\t電荷 15
\t電流 17
\t基礎(chǔ)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(jì)數(shù)器與定時(shí)器 46
\t脈寬調(diào)制 48
\t串行I/O 49
\t并行I/O 51
\t小結(jié) 53
\t推薦閱讀 54
第3章 Python 編程語(yǔ)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(duì)象 59
\tPython 中的數(shù)據(jù)類型 60
\t表達(dá)式 73
\t操作符 73
\t語(yǔ)句 79
\t字串 86
\t程序組織 91
\t模塊導(dǎo)入 101
\t加載并運(yùn)行Python 程序 104
\t基礎(chǔ)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(diào)試器 115
\t小結(jié) 115
\t推薦閱讀 115
第4章 C 語(yǔ)言編程 117
\t安裝C 語(yǔ)言編程環(huán)境 117
\t使用C 語(yǔ)言開發(fā)軟件 118
\t一個(gè)簡(jiǎn)單的C 程序 119
\t預(yù)處理指令 122
\t標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型 126
\t用戶定義類型 127
\t操作符 127
\t表達(dá)式 136
\t語(yǔ)句 136
\t數(shù)組和指針 143
\t結(jié)構(gòu) 146
\t函式 150
\t標(biāo)準(zhǔn)庫(kù) 151
\t編譯C 程序 152
\tC 語(yǔ)言綜述 156
\tC 開發(fā)工具 156
\t小結(jié) 157
\t推薦閱讀 157
第5章 Python 擴(kuò)展 159
\t用C 建立Python 擴(kuò)展 160
\tPython 的C 擴(kuò)展API 161
\t擴(kuò)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(biāo)記 164
\t傳遞數(shù)據(jù) 165
\t使用Python 的C 擴(kuò)展API 167
\t通用離散I/O API 167
\t通用包裝器示例 169
\t調(diào)用擴(kuò)展 173
\tPython 的ctypes 外部函數(shù)庫(kù) 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(jié) 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(wàn)用表 184
\t焊接工具 187
\t最好能有的工具 189
\t高級(jí)工具 190
\t示波器 190
\t邏輯分析儀 192
\t測(cè)試設(shè)備注意事項(xiàng) 194
\t耗材 194
\t全新和二手 195
\t小結(jié) 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(hào) 226
\tGPIB 連接 228
\tGPIB 轉(zhuǎn)接USB 229
\tPC 總線接口設(shè)備 230
\t基于總線接口的優(yōu)缺點(diǎn) 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(jié) 234
\t推薦閱讀 234
第8章 開始干吧 235
\t項(xiàng)目定義 236
\t需求驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì) 236
\t從需求開始 237
\t工程目標(biāo) 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(shè)計(jì)軟件 248
\t軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明 249
\tSDD 的圖景 249
\t偽代碼 253
\t分而治之 253
\t處理錯(cuò)誤和故障 255
\t功能測(cè)試 256
\t為需求而測(cè) 257
\t測(cè)試用例 257
\t測(cè)試錯(cuò)誤處理 260
\t回歸測(cè)試 261
\t進(jìn)展追蹤 261
\t實(shí)施 262
\t代碼風(fēng)格 262
\t組織你的代碼 264
\t代碼復(fù)查 265
\t單元測(cè)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(jié) 283
\t推薦閱讀 283
第9章 控制系統(tǒng)概念 285
\t基礎(chǔ)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(shù)語(yǔ)和符號(hào) 290
\t控制系統(tǒng)框圖 292
\t傳遞函數(shù) 293
\t時(shí)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(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng) 318
\t線性比例控制器 318
\t開關(guān)式控制器 319
\t簡(jiǎn)單PID 控制器 320
\t小結(jié) 324
\t推薦閱讀 324
第10章 構(gòu)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(cuò)誤和故障 330
\t使用Python 創(chuàng)建一個(gè)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(rèn)仿真器的必要性 369
\t仿真的范圍 370
\t時(shí)間和精力 371
\t小結(jié) 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(tái)上的替代品 389
\t在Linux 下使用基于總線的硬件I/O 設(shè)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(diào)用 398
\t數(shù)據(jù)I/O 方法 399
\t數(shù)據(jù)I/O 錯(cuò)誤處理 402
\t處理不一致的數(shù)據(jù) 407
\t小結(jié) 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(dòng)轉(zhuǎn)換字符串 427
\tFileUtils.py 模塊——ASCII 數(shù)據(jù)文件I/O 工具 430
\t二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件 440
\t平面二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件 440
\t用Python 處理二進(jìn)制數(shù)據(jù) 442
\t圖像數(shù)據(jù) 453
\t小結(jié) 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(tái) 465
\tANSI 顯示控制臺(tái)技術(shù) 478
\tPython 和curses 494
\t用不用curse 是個(gè)問(wèn)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(jié) 522
\t推薦閱讀 523
第14章 實(shí)例 525
\t串行接口 525
\t簡(jiǎn)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(shè)備 531
\t串行接口及對(duì)速度的考慮 535
\tUSB 實(shí)例：LabJack U3 536
\tLabJack 連接 537
\t安裝LabJack 設(shè)備 538
\tLabJack 與Python 539
\t小結(jié) 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