矩阵论 方保镕 周继东 李医民 课本pdf
清华大学出版社 矩阵论 方保镕 周继东 李医民 课本pdf格式本当较系纯,全面地介绍了矩阵的基本理论、方法及其应用,其配书光盘包含全书客量习趣评解和拟考试自测试题解答提示本书在编写过程中。力求做到以下几点理论严谨。重点突出:既重视几何理论,又兼应用背景或異体应用结构合理,既有系统性,适合全面阅该(多学时)又具有可分性,便于逃读(少学时3取材丰露(活多种特殊矩阵与持运算选则,面海前沿。能反哄最看进展(如辛空问。辛变换)4深入浅出,文字流畅,读本书只需具番高等数学和线性代数的基本知识IsBN7-302-09208-79787302092087定价:39.00元《含光盘0151,2125D矩阵论Matrix Theory方保鎔周继东李医民编著Fang Baurmng Zhs Jidong Li Yimin北业老图014⑨清华大学出版社 Springer北京内容介本书比较全面、系统地介绍了矩阵的基本理论方法及其应用。仝书分上,下两篇,共1章,分别介绍线性空间与线性算子内积空间与等积变换,A矩阵与若尔当标准形,赋炮线性空间与矩阵范数,矩阵的微积分运算及其应用,广义逆矩阵及其应用,矩阵的分解矩阵的克罗内克积、阿达马积与反积,几类特殊矩阵(如:非角矩阵与正矩阵循环炬阵与素炬阵随机矩阵和双随机矩阵单调矩M矩阵与H矩阵、T矩阵与克尔矩阵等),辛空间与辛矩阵等内容。各章均配有一足数量的习题。附录中还给出了几套模拟自测试题。为了方便读者学习和参考本书备有一张光盘,其中包含各章习题详解和模孜考试自测试题的解答提示等供读者选用本书可作为理工科大学各专业研窕生的学位课程教材,也可怍为理王科和师范类院佼高年级本科生的选修课教材,并可供有美专业的敦师和工程技术人员参考版权所有剩印必究。举报电话:01062782989139011042913860310933书在版编自(QP)数据矩阵论/方保幣,周继东,李医民编著.北京:清华大学出版社,204.111SBN7-302092087矩…·Ⅲ.①方…鬧…③李…Ⅲ.矩阵一理论一高等学校一教材Ⅳ,Oλ51.21中国版本图书馆C数据核字(204)第082981号出版者:清华大学出版社址址:北京清华大学学研大厦http邮编:100084社总机:010-62770175害户服务:010-62776969组稿填辑:陈朝群文稿鶄辑;王海印装者:北京鑫海金溴胶印有限公司发行音:新华书店总店北京发行所开本::85×280印:25字数:532千字版次;2004年1]月第1雁2004年11月箱1次印刷书甘:lSBN7-302092087/0·389印:i~50c0定价:39.00元(含光盘本书如存文字不清漏印以及缺页倒页脱团等印装质量问题,请与清华人学出版社出版部联系调換。联系电话:(010)627701753:03或010)6279704FOREWORD前言随看科学技术的迅速发展古典的线性代数知识已不能满足现代科技的需要矩阵的理论和方法业已成为现代科技领域必不可少的工具。诸如数值分析,优化理论徵分方程概率统计,控制论,力学,电子学网络等学科领域郡与矩阵理论有着密切的联系,甚至在经济管理、金融,保险,社会科学等领域,矩阵理论和方法也有着十分重要的应用。当今电子计算机及计算技术的迅速发展为矩阵理论的应用开辟了更广的前景。因此,学习和掌握矩阵的基本理论和方法,对于工科研究生来说是必不可少的。目前,全国的工科院校已普遍把“矩阵论”作为研究生的必修课。为此,1989年我们根据国家教委制定的工科研究生学习矩降论”课程的基本要求编写了这本教材,并于1993年和19年由河海大学出版社正式出版,在部分高校讲授过多年。为使本书适应新世纪的要求,这次又对本书进行了充实更新,并对内容作了精心的处理。奉书内容分上,下篇,共10章,比较全面、系统地介绍了矩阵的基本理论方法及其应用。第1章与第2章重点介线性空间与线性算子、内积空间与等积变换等,这部分内容既是线性代数知识的推广和深化,又是矩阵几何理论的基础,熟练掌握和深氮理解它们对后面内容的学习乃至将来正确处理实际问题有很大的作用。第3章至第5章主要介绍A矩阵与若尔当标准形,赋范线性空间与矩阵范数矩阵的积分运算及其应用。这些内容是矩阵理论研究矩阵计算及应用中不可缺少的工具和手段。以上5盘内容均为191年国家教育委员会工科研究生数学课程教学指导小组对“矩阵论“课程所制定的基本要求,故本书把它们放A上篇约为2~3学分(讲授36-54学时)。考虑到矩阵理论的完整性,系统性,又能反映最新进展同时为满足某些专业多学时教学的需,本书的下篇安有:第6章介绍广义逆矩阵及其应用;第7章介绍矩阵的因子分解;第8章介绍几类特殊阵,请如非负矩阵与正矩阵素矩阵与循环矩阵随机矩阵和双随机阵单调矩阵M矩阵与H矩阵,T矩阵与汉克尔矩阵等:第9章介绍矩阵的克罗内克积阿达马积与反(Fan)积:第10章介绍辛空间与辛矩阵,这部分内容反映学科的前沿,有着广阔的应用前景,这在同类教材中是独有的。本书每章精迭了一定数量的习题。考虑到矩阵论课程的理论性强概念比较抽象,且有独特的思方式和解题技巧,有些读者在矩阵论做这些习题时可能会感到比较困难,为使这部分读者更好地掌握这门课程的教学内容,我们特意提共一张光盘,其屮包含夲B各章习题详解和模拟考试闩测试题解答等,供渎者选用,月录中带新号的内容用于选学或自学本引入新概念时既重视几何理论,乂兼颇廈用背景或具体应用;既有系统忖,适全血阅读(多学时),又具有可分性,便于选读(少学时);既注重取材得了(涵盖多种特殊矩阵殊运算法则),乂能够面向前沿,反映最新进展(如♀空间、辛变换)。木书的编非浅人深,阅读木书只需貝备高等数学和线性代数的基本知识作者诚挚地慼谢能麗教授他仔细审阅了全部书稿,并提出∫不少有益的议。参与本书第10章编写「仁的还有工如云教投同时要感谢冯康数授注道柳研究员对第10章编写工作的指导和帮助木书可作为理科大学各专业研究生约学位课程教材,过可作为理科和师范类院校高华级本科牛的选修课教材,并可供有关专业的教师和工程技术人员参考由于著者水平有限,书中如有不妥乃至谬误之处,祈望读者批评指正编著者CONTENTS目录前言即中南‘4h自中‘4b日B‘目·4··自D■血·第1章线性空间上的线性算子■■■■昌郾■4■■L■■■■■司昌■■4.1线性空间…1..1线性空间的定义及基本性质…………….1.2层、维数与坐标…………………1.1.3线性子空间丬题1.l……………“…………………"…………"………………………………212线性算子及其矩阵,警中■■自■曾q■PP………241.2.1线柱空间上的线性算子242问构算与线性空间同妳272.3线性算子的矩阵表示29i.2.4线性算子的运算31.2.5线性变换与方阵……142.6线性变换的特征值问题…421.2.7炎性变换的不变子空间■·■司L■■↓■4·晶日■■↓晶晶■昌■■1·』4_d54习题].2……………………………………………………56第2章内积空间上的等积变换…32内空间14日+日◆号P·F日中P唱号72.1.1内积与欧几里得空间『會■會■會冒■日鲁■7■百■自日P中■會2.1.2西空间介绍昌■■血晶■昌■■■■■■晶口日昌■p习题2.l……………………………………………………………742.2等积变换及其矩阼bt+rv吾T■"■■■2.2.1正交变换与正交矩阵2.2.2两类常用的正交变换及其矩阵………M>矩阵论2.2.3酉变换与酉矩阵介绍■■■v■■如v如4a■_■■■1■■『卜;卜+』■■■晶画■■日■1自自自自自.2.4正交投影变换与正交投影矩阵………"…96习题2.2…………………………………………………………………:1912.3埃尔米特变换及其矩阵……………■仙■■會■『山中…1103对称变换与埃尔米特变换………………1039.2埃尔米特正定、半正定矩阵…………106矩阵不等式1092.3.4埃尔米特矩阵特征值的性质1112.3.5一般的复正定矩阵………,……,1l42.3.6正规矩阵平昏尋晋忄【十■昏引■昏卜↓山↓4『昏十;山血b■■昏◆曲冒■■啬雪■■詈■『■血T■會■■■115习题2.3…,………………………………·…"………t……117第3章矩阵与若尔当标准形■日■P:日日日··..··卓a:c吗3.1λ矩阵…………………………"……………3.1.1A矩阵的概念………………3.1.2矩阵在相抵下的标准形…………………………1223.1,3不变因子与初等因子………………………………]243.2若尔当标准■品■量Pφ十4T■『■冒■■■n■……………1363.2.1数字矩阵化为相似的若尔当标准形……………………1363.2.2若尔当标准形的应用s147凯莱哈密赖定理与最小多项式149「题3……;…s""·55第4章赋范线性空间与矩阵范数4.1赋范线性空问…""F"t"t"!*…"………1584.1.1向量的范数………………………l584.1,2向量范数的性质…165习题4.1………………………………■■■昌↓·4+十P咱甲■■■■卓命·自如1674,2矩阵的范数…1+■h4b······■·日■···中··.日日日日4■■晶4·◆旮■T■■日中:1684.2.1矩阵洹数的定义与性质…………………………………1684.2.2算了范数■P申P■曾■■■■脚自自4.2,3谱范数的性质和谱半径且7习题■自■◆t自『自即↓■↓■11794,3摄动分析与矩阵的条件数…………8(目录4.3.1病态方程组与病态矩阵………………………184.3.2矩阵的条件数…I8I4.3.3矩阵特征值的提动分析……▲■■罪ψ●ψ如d4dd↓山喜血↓山t…185习题4.3■··中·平鲁即唱會申噜4■冒■曾自P宁■唱■曾■■■■■■■■■■自■曾自■■罪自咖q司血自日自·■■罪■聊■暴■b■看■■■第5章矩阵分析及其应用……………………………………………………1925.1向量序列和炬阵序列的极限………41925.1.L向量序列的极限………中·『■■■■■■■■唱食p"n■p■1925,1,2矩阵序列的极限…1945.2矩阵级数与矩阵函数………………1985.2.1矩阵级数……95.22矩阵函数中中曹号■量■俨■會■■■■自■自■曲自昌■口■206函数矩阵的微分和积分……………65.3.1阵数矩阵对实变量的导数1···日日■日早+4『P■-日.命4■4自中自啁日血聊217532函数矩阵特殊的导数……………………….2215.3.3矩阵的全做分22653,4函数矩阵的积分吾4■自四日日■自自自自自1日日日品+幽国日日4早·血■·即2285.4矩阵微分方程……"…""""""ss……2295.41常系数齐次线性微分方程组的解………………,295.4.2常系数非齐次线性微分方程组的解……3654.3n阶常系数微分方程的解………………………….239习题5a·PDI中日号日吾目.日品↓中◆自■■当血▲日日日“导吾t…"…"244下篇第6章广义逆矩阵及其应用………………………"…!………2516.1矩阵的几种广义逆6.1,1广义逆矩阵的基本概念25]6.1.2减号近A◆·■·■■■■b■b■即■■■··◆…………2526.1.3自反减号邀A上■鲁■血■自■■25G6.1.4最小范数广义逖Am6.1.5最小乘广义逆A1……■■·自…2656,1.6加号逆A257
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安捷伦N9030A频谱仪Scpi接口协议
安捷伦N9030A频谱仪Scpi接口协议，英文版资料，很详细实现连通对于VISA必须注意:虽然应用指南14659/1465-11Ⅵ ISA API是标准的,但各厂商则是在早期自动测试中,系统控制概要器称为台式计算器或仪器控制器用VSA层下的不同层控制硬件。此它只有有限的处理能力和少量的外,各厂商还可能为它应用层的独测试系统中的一些因素会增加存储器。为使语法尽可能简单,设备特特性作了增强。为使其能完成所Vo连接的负担。比如系统中的仪器制造商采用短命令,先是二进制,后有工作,主计算机中安装的VSA版数,要执行的测试数,命令量、状态消息,以及要传送的测试数据。LAN本必须与IO硬件兼容(这正是PC采用ASCI1技术是解决负担问题的最好方法。标准IO,如LAN和LSB的另一优它是GPB的快速和低价的替代方不同制造商定义他们自己的命点,支持这些按口的任何版木SA案,在连接距离和锁定连接器上也令串,通常是针对各仪器特定功能都能工作,因为低级驱动程序已标超过UsB。的专有命令。在系统中要把仪器更准化)换至另一厂家的仪器,甚至用新仪当前一代PC多数都有内置的器更换同一厂家的较老仪器,都可更自由地选择LAN端口,因此测试系统的计算部分只需最小的物理配置。测试仪器能需要完全重写系统软件。与测试和测量行业1O的进步拥有LAN端口也越来越平常。此同时,PC行业一直在追求DO和程外,像 Agilent E5810 A LAN/ GPIB仪器命令还不是故事的全部。序语言的独立性,Mco建立了网关这样的装置能在基于LAN的测控制器和系统仪器间的连接性需要组件对象模型(COM,这是允许不试系统中容易地包括仅有GPB的另增的软件层。历史上的1O软件层同软件厂商制作的组件组合进入各较老仪器。包括了库,如标准仪器控制库种应用的软件体系结构。COM不依(SICL)或NL-48应用软件通过使赖于任何特定的程序语言作出系统使用LAN的决定用这些库实现与仪器的直接通信。也能更容易地与同事共享数据、结各厂商都有专用于与自己IO接口为融入语言独立性的优点果、报告等。但它也为可能影响系统性能和完整性的恶意威胁和不经意通信的专有应用程序接口(API)。这 Agilent开始建立作为ⅤISA标准伙的风险开启了大门。幸而有保护的给用不同厂家设备建造测试系统的伴的 VISA COM。 VISA COM是专用LAN能屏蔽网络免受大部份风系统开发者带来很大困难一当然, VISA API I面向对象的表述:ⅥSA险,并保证最大的吞吐率。大多数许多系统用过的(和还在使用的)设AP通过使用组件对象模型而进入 Windows PC和低价网络设备的这备确实来自多家厂商。应用层。些标准能力有两种可行的实现方法:一种是围绕LAN路由器建造标准化AP其结果是:Ⅵ SA COM使您能另一种是基于配有两块LAN卡的为更容易构建多厂商测试系统,自由选取最流行的1O配置,从选PC。组仪器厂商建立了虚拟仪器软件择“COM友好”语言,如C#、 VisualBasc6和Ⅴ isual basic.NET诸语言为在PC中建立与LAN使能仪体系结构(VISA)。它提供标准化的器的透明通信,还需要做一些工作。AP,允许通过公共接口一直接或中获益。如我们后面的讨论,您选择成功取决于 Microsoft windows xP使用驱动程序控制仪器。从应历的的应用开发环境(ADE)将影响对的LAN服务,以及 Agilent IO Li观点来看,各厂商的ⅤSA似乎相同。您应用的最佳库和API选择。braries suite14所提供简化和加速连接过程的一些附加能力。1为更多了解仪器控制的发展,请参看应用指南1465-3理解驱动程序和直接O,25页www.agilent.com/find/systemcomponents实现通信标准化直接Mo今天,SCPI仍是使用最多的仪器控当您使能了连通能力后,就要1989年,HP2推出称为测试和制形式。决定如何实现主计算机和系统仪器测量系统语言(TMSL)的仪器通信间的通信。有两种可选方案,即直接语言,在改进一致性和易用性上:作IO和仪器驱动程序。直接O建立了尝试。其后HP和其它八家制造与各仪器的直接连接,它较快,但限商以TMSL为起点,共同致力建立制了仪器的互换和软件重用。大多通用的仪器控制方法。其成果是数仪器驱动程序使用直接IO和SCPI,即可编程仪器的标准命令。SCPI,但有时它会隐藏连接。总之,驱动程序以降低灵活性(可能还有SCPI在仪器固件中的实现使用速度)为代价换取改进的互换性和于直接LO的程序语法更鲁棒和更重用能力。在许多情况下,您可既使可预期。语法定义了严格的层次,规用仪器驱动程序,又使用直接O,定了跨仪器型号的一致性命令、响以实现最佳速度、灵活性和测量功应和数据格式。所定义的这些命令能的平衡。和响应适用于源、敏感和开关装置。表1:这一 Visual basic6框图使用ScP和Ⅵ SA COM IO与函数发生器通信Dim Egen As VisaComL-b. FormattedIo488Code removed: Set up the connection to tre instrumentWith fenWritestringReset the function generator工. ClearClear errors and status registersWritestring "FUNCtion PUlSeSelect pulse waveshapeWritestring "OUTPut: LOAD 50Set the load -mpedance to 50 ohms (defaultLOW OWritestringVOLTage: HIGH 0.75Figh level=.75 VWritestring "PULSe: PERiod 1e-3Writestring "PULSe: WIDTh 100e-6Pulse width100usWritestring PULSe: RANsition 10e-gi Edge time is -0 ns (rise time fall time)Iritestring OUTPut ONTurn on the instrument outputFcr I =0 To 18Vary edge by 5 nsec stepsWritestring " PULSe: RANsition " s(0.000C0001 +I*0. 000000005300mEnd with21999年HP把它的测试和测量业务分拆至 Agilent改进互换和重用于ⅠⅥI标准的出现,NⅠ为遵循探索应用的替代方案SCPI是一项重大进步,但仪器标准更新了它的工具,但基于专打包的压缩软件通常以性能和驱动程序的后续发展已使互换和重有工具的许多系统仍在使用中。灵活性为代价,提供测量和分析的为获得重用和可互换能力,TV-用达到全新的水平。仪器驱动程序C需要用附加补丁软件围绕不直便利。这样的产品一般非常适合产(或简称“驱动程序”)是使能PC与品开发期间使用的小型系统或一次仪器间的通信,针对特定仪器(或特接攴持软件互换能力的核心DLL性系统。与其相反,定制软件往往是定仪器门类)的高层软件部分。对软技术,应用程序必须调用中间驱件开发者来说,驱动程序通过指导动程序(一个“YVC类驱动程需要高性能和最大灵活性的设计验证和生产测试这类应用的最好答案。开发者完成各必要编程步骤和在程序”),然后由它接着调用实现该序环境内提供仪器能力简化编程和功能的专门仪器驱动程序。简化基本分析任务缩短开发时间(而不是像SCPI和直‘1coM:通过利用COM计算有一些替代通用开发环境的方接IO那样在手册中)。机标准,该标准能最大限度实现案。一个例子是“目标应用”,它针可互换性和重用。 IVI-COM驱动对特定的测量或技术领域,或针对第一代驱动程序针对特定厂商,程序与标准PC组件体系结构软产品开发生命期中的特定阶段或任通常使用特定ADE工作(有些遗存的应用程序还在使用这样的专用驱件相集成,从熟悉和方便的务。这些应用包括为非经常性测量动程序)。但今天巳有三种类型的标ADE控制仪器,以得到生产能力所设计的软件(手动或半自动)。这准化仪器驱动程序。它们与多种的极大改进。IVI-COM驱动程些软件一般用于产品开发的较早阶ADE一道工作,能使仪器与任何厂序用VISA( ISA COM或段或设计验证期间。商的IO硬件通信。ⅥISA-C)控制VX或GPB仪器。由于许多新的仪器包括计算机标像 Agilent IntuiLink连通性软件·VⅪ即插即用:它们原来是为模准O,如IAN和USB,用于非(免费)和 Agilent BenchLink(低价)块化ⅤⅪI仪器开发,后来又扩展GPB仪器的 VI-COM驱动程这类应用软件能容易地用于执行半到非VXI仪器。通过VISA库,序并不要求使用VSA,虽然许自动测量,收集效据和分析来自各种仪器的结果。这两种应用软件使致性的驱动程序提供Ⅰ/O多使用了VISA用驱动程序或直接IO一以实现仪器VXI即插即用WIN32驱动程序规范能在所有流行语言中工作,如果您不能确定使用的是何种通信、控制和数据传输。O技术或驱动程序,可检查仪器通是今天使用最广的驱动程序体系结构。信所使用的连接串或“仪器地址”VISA型串的形式如“ TCPIPⅣ-c:ⅣVL-C有二个明显不同的34980A.tm.agilent.com:inst0驱动程序。该术语通常适用于基NSTR”,而基于SCL的串则如“lan于NI专有工具的驱动程序。由34980A.m.agilent.com]nst0"www.agilent.com/find/systemcomponents· Intuilink:这种连通性应用软件BenchLink是 Windows基应用钦比较开发环境通过在流行PC应用软件,如件(图2),它用电子数据表格式Windows word和 Excel中增加流程化数据收集、展示和分析。您行将选择的软件环境对建立工具条简化数据传输。 Intuilink它也能通过包括在IO软件中的和维护测试系统所需要的时间、工作量和成本有极为显著的影响。开能从测量仪器直接取回数据,使LAN、USB或GPIB与仪器通信发环境可以是图形式的,或者是文您能保持在PC应用软件中,并还有对 BenchLink的更高售价本式的。如 Agilent VEE Pro和N使用其熟悉的界面。通过支持LabvIEw这样的图形环境使用图示GPB、USB、LAN和 Fire wire接替代方案,包括适用于功能测试的方法,工程师掌握这种方法比较容口, ntuilink也消除了仪器与PC仪器控制软件和特定域应用软件易。您只需操纵代表命令和功能的间的壁垒产品范围从一般测试执行程序到针图标用程序流线把它们连接,这样对应用的程序,如蜂窝电话管制测做能更容易看到执行路径和交互Benchlink:这种低价的应用软试L具。所有这些都服务于减少仪它也为您屏蔽了下层的语法。针对件有支持各种仪器的版本。器编程、连通和通信的负担测试和测量的图形环境还有扩展的1/O和仪器驱动程序,以及与测量相关的数学运算及图形能力。图形编程最适合小型和中型的测量应用图2. Agilent BenchLink Data Log9gr提供电子数据表形式的测试设置,以及对测量的实时显示和分析而对大型程序,可视接口则变得难以理解X吧国园xScen Setup SWich Cortrol l相反,文本程序则较难掌握,因Enablerecopy To Cupboard CrannetslodsMep为需要全面和深入了解编程语言的20-Chwnnel Amwu Mu曲啪母图·世留队茶命令和语法。但由于多数文本语言是基于开放标准,它们提供对开发0.036612435DC)环境、软件工具和培训机会的更大Awerage value. -0.0367263015253828选择。而且有众多适用的第三方驱动程序、工具和插卡。文本程序最适-1.157E06cDC)合大型复杂程序,因为更容易浏览Average Voke:-11016209107932E-06和理解。Rslerence Ref Unt MaterA Maxmum value: 1. 414E-0S过去,文本编程所产生的应用10.00md004212221444wdoChae5000c0024254程序在运行时间上有明显的速度优Minmum Value:-2357E-06势,它超过图形编程所产生的应用Count: 1184yl(02Auro ScoleD.002884919Della0010.64程序。但在今天,这两种方法产生的one Fo Computed应用程序在运行速度上相差甚小。最大化性能和灵活性屏上帮助: Intellisense特性和具有 Agilent测试和您可选择支持定制测量软件创F帮助”能力与基于COM和测量工具集的Ⅴisua| Studio建的方案。其范围从测试自动化应NET的第三方驱动程序和软件Agilent测试和测量L具集2.0用软件到使用图形或文本编程的全协同工作。例如驱动程序的功能开发环境。您选中的方案将确Intellisense窗显示所有可用的榮具有测试自动化能力,它使用一套作,对每一项操作的简要描述,集成和易于使用的软件工具和组件定仪器通信的最好选择。以及所有允许参数的概要和说项目向导、API、类库、 widgets、Microsoft visual studio明。对于各种驱动程序或部件,图形、驱动程序和其它工具扩屐V只需按F1键,就打开展现该驱 sual studio的NE版。所建立的坏Ⅴ Visual studio是文本式的编程动程序在线帮助手册的新视窗。境简化了把测试和测量融入定制应解决方案,它提供扩展的开发工具这种上下文相关的屏上帮助要比用软件的过程。在 Visual Studio环和内置的帮助能力,以加速Win-翻阅印刷的编程手册快得多。境中使用测试和测量工县集2.0,您dows基应用软件的开发。集成的就可使用所中意的文本编程语言,开发环境为所有支持语言提供一致种测试系统应用软件也有·把您的新代码与在其它语言中编写性的接口,包括 Visual basic,CH+项缺点:即Ⅴ isual studio中的新.的已有代码相集成。和C#。NFT基语言难以使用CAPI。Microsoft程序语言最新版用NET技测试和测量工具集2.0还提供作为标准化的主流开发产品,术与驱动程序及第三方软件通信二加速和简化系统开发的一些其它Visual studio有如下优点NHT迅速扬弃了CAP技术。这影能力。开放性:由于Ⅴ isual studio是开响到YSA1O库的CAP版本,以· DirectIo类:这是直接向仪器发放和应用广泛的标准,因此能与及IVC和ⅤX即插即用驱动程序送命令的最简单方法。任何其它编程技术通信。这样,为解决这一问题, Agilent为VlSA您就能用数以千计的第三方工具^PL提供NET的包装程序。该包·包装的ⅤX即插即用驱动程序软件和驱动程序等一来支持装程序可免费从www.agilent它把驱动程序集成至.NET,县您的开发工作。com/find/iolib下载,它也已包括在有全部 IntelliSense和F1帮助能Agilent IO库产品中。力。测试和测量工具集也能认识coM友好: Visual studio能使用和使用带有内置 Intellisense的基于 Microsoft com的编程技术IV-COM驱动程序。良好工作。包括Ⅴ ISA COM和IVI-COM。●仪器资源管理器:用这一工具能容易地看到和编辑仪器IO配置初始化与仪器的通信。www.agilent.com/find/systemcomponentso监视程序:这一公共程序使 Agilent VEE Pro由于 VEE Pro是开放和对标准您能更容易地使用仪器控制软件对于寻求替代文本编程的L稗友好的环境,它也为测试系统开发和仪器驱动程序—IVI-CON,师来说, Agilent VEE Pro70是能提供一些好处:VXI郎插即用驱动程序一通过监视直接LO下层发送至仪器的加速建造和编程测试系统进程的强直接JO:通过其容易和强大的直大而易用的程序环境。为创建一个命令和返回的结果数据诊断问题接I/O能力,Ⅴ EE Pro提供对直(图3)。程序,您从宏大的库中选择高级图接IO的极好支持,以控制任何形对象,把它们用直线或“导线”连标准仪器和许多厂商的PC插卡。这样, Visual Studio和测试和测接。导线连接规定了直观框图中的量工具集的有机结合就能解决与定功能和序列。仪器驱动程序: VEE Pro支持各制应用软件连接和控制测试设备相种工业标准驱动程序,如IVI关的许多难题。COM和VⅪI即插即用驱动程序。它支持上千种驱动程序,以及70多家制造商的流行仪器。图3.测试和测量工具集的监视程序跟踪o层,提供 Agilent VISA. SA COM,SCL和SCL细·COM和NET:对于不熟悉NET节,帮助您找到源代码中的瓶颈问题程序语言而又需要使用这些能力9 Agilent IO Monitor的工程帅来说, VEE Pro关注各Fle View Monitor Help种细节,可确保COM与NETG區母■园Time Stamp Progr3 aDdress」soe」 FunctionI 10 Data Ret Val Time(ms)软件的成功交互14: 03: 34.909 vaexe gpib. 22 SICLSICLcausee0367014: 03: 34.910 vaexe gpib. 22 SICLSICL:: Prompt1222573014: 03: 34.911 vaexe gpib. 22 SICL Detail SICL B: tulip write " TST?. 0 85.350014: 03: 34.997 va exe gpib, 22 SICL Detail SICL B: tulip read152129210SICL B: tulip write- Process ID 1884: Thread ID 1880Parameters.InputNameTypeValueA OffsetHexadecimalASCllin int327400000002a54535430..TSTImein uint 32in uintain uint32ab al Is评估ⅣO软件替代方案ADE VS. O APIIVI-C和 IVI-COM。它们与多种我们的最终目标是使您能用最选用ADE将影响为您的应用选ADE一道工作,可通过任何厂商的少时间确定测试系统中应使用何种择最好的IO库和API。表2示出IO硬件与仪器通信。IO库或驱动程序。这项工作在今天 Agilent支持的各种IO,为各ADE表3从左到右示出三代驱动程是不可避免的一但我们能提出简化推荐的库,以及首选的和历史上的序标准化的进程一专用、测试和这一过程的几项建议。替代方案。测量标准和PC工业标准。它也代仪器驱动程序vs.直接o作为一个值得注意的例子,在表了驱动程序技术的过去、现在和在比较驱动程序和直接顶O时,使用Ⅴ isual basic6时,我们认为未来需考虑两项关键因素。一是开发诫 VISA COM优 J VISA AP,因为为加速测试系统开发,我们推度和执行速度的权衡:驱动程序有VISA COM是面向对象,而VISA卷仪器控制使用最新 VI-COM驱动更快的开发速度,而直接IO则能AP是层次观察。使用COM版意谓程序和VX即插即用WN32驱动更快地执行。着您不需要为YB对象增加bas文程序。ⅣCOM驱动程序技术是建件(需要通过参考),并且VISA造于PC标准体系结构之上的唯一另一项因素是能访问的仪器功COM允许使用上下文相关的种。在COM上建造的部件驱动能。驱动程序通常覆盖仪器所有功 ntcllisensc都助,。程序可在所有流行PC语言和大多能的一个子集—一般限制为最常使用的功能。相反,直接ⅣO与SCPⅠ ADE VS.仪器驱动程序数测试和测量语言中L作。此外,它利用最流行的IO形式,可用于最命令的组合能访问仪器可编程功能如上所述,有三种类型的标准新NET技术之中。的100%。如果您既想利用驱动程序化仪器驱动程序:ⅤXI即插即用的优点,又需要访问所不支持的特性,在一个应用程序中使用这两种方法是有可能的。表2ADE和推荐的|O库应用开发环境推荐的库支持的替代方案首选历史Visual basic 6VISA COMVISA With visa 32. basSICLVisual c/ct+VISA With visa 32. hVISA COMSICLVisual basic net测试和测量工具集直接WOⅥ SA COMC#和其它NET语言VISA With visa32 csVISA with visa32, vb表3ADE及其推荐的仪器驱动程序仪器驱动程序家族专用测试和测量测试和测量组件Pc(针对一种语言)(基于测试和测量标准)(基于PC标准)Labview即插即用abwindows/cⅥ即插即用V-COMVX/即插即用GN)WNVX即插即用VEE Panel驱动程序VI-Cwww.agilent.com/find/systemcomponents成就测试系统的未来术语输入/输出层一也称WO层;该软件与外部装置(如仪器)交互,发布命令和开放标准,如COM和LAN巳ADE一应用程序开发环境;这一软件收集数据。被计算机世界广泛接纳,现在又正开发程序的集成套件可能包括文本编辑成就着测试系统开发的未来。通过器、编译器调试器,以及用于建立、维V—可互换虚拟仪器;这是一种标准最大化软件重用,更容易的仪器互护和调试应用程序的其它工具。仪器驱动程序模型,允许对不同仪器型换,包括不同型号甚至不同品牌仪号和门类有一致的程序形式。AP|—应用程序接口这是严格定义的器的互换,这些标准加速了系统的套软件例程,通过它,应用程序能访ⅣMcOM驱动程序一也称M组件驱动开发。通过允许您在一个应用程序问操作系统下层或可重用软件库提供的程序;M驱动程序作为COM对象出中使用直接IO,SCPI和驱动程序,功能和服务。现,它保留您所选开发环境的所有能力。标准也提高了系统的功能性和性能。C#一读作“ C sharp”;这是新近面向LAN—局域网您选择的开发环境应能将测试组件的程序语言,它类似C+,并组和测量更容易融入定制应用程序中。合了C和Java语言的属性。库一汇集可调用的软件操作可重用的如果您更乐于使用文本程序,带有coM一公共对象模型,也称Mcot软件功能意味着可由其它程序使用。agilent测试和测量工具集的 Visual COM:它允许软件开发者创建可与现NET框架用于应用程序开发的平台,Studio将能避免与测试设备连接与有应用程序一道使用,而不需要修改程它在 Windows环境中提供大的操作库,控制有关的许多问题。如果您愿采序的新软件组件;这是为软件重用对鼓励软件重用,减少程序员错误和简化用图形程序, Agilent VEE Pro是开DLL的改进。应用程序的开发;它的两个主要组件是放和对标准友好的环境,它支持直公共语言运行时间和类库接IO和驱动程序,以及COM和.直接Wo一直接输入/输出;与仪器通NFT技术。信,但没有驱动程序的好处(或开销);即插即用驱动程序—也称通用仪器驱成功使用直接MO需要深入了解可编程动程序;VⅪ丨即插即用驱动程序被非为了解简化系统集成的更多方仪器的标准命令(SCP)。VⅪ仪器采用;用户编写的程序也能调用库功能。法,加速系统开发和利用开放连通DLL—动态链接库由其它应用程序使能力的各种优点,请访问:wWw.用的一套软件操作;它可随时加载,作scP|一可编程仪器的标准命令;定agilent. com/findlopen。您也能由为可重用软件库的容器由多个应用程序义了全套控制可编程测试设备的通用此链接到我们的系统开发者在线社同时共享。命令。区,通过签约优先获得本系列中未来的应用指南。只需寻找链接“Join驱动程序—也称仪器驱动程序这是驻SCL一标准仪器控制库;这是模块化存在计算机上和用于控制仪器(如数字仪器通信库,能与各种计算机体系结your peers in simplifying test-system多用表、示波器、网络分析仪)的功能构、丨O接口和操作系统一道工作;已被Integration汇集:也是ScL,直接O和SA的VsA取代替代方案。USB—通用串行总线;设计用于取代GP|B—通用接口总线;这是用于测试PC中的RS232和RS422串行总线设备与测试系统连接的最主要8-bt并行ⅣO连接。UPnP一通用即插即用;这一网络体系结构保证了装置、软件和外设的兼容HPB— Hewlett-Packard接口总线:性;它不同于即插即用或VX即插即用GP|B的另一名称驱动程序。10
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ZYNQ中文资料书
中文版详细的ZYNQ基础知识，可以使刚接触ZYNQ有系统的认识。The zong book基于含有 ARM Cortex9的 Xilinx Zyng网-7000全可编程片上系统的嵌入式处理器se h. crockett ross a elliotMartin A. Enderwitz robert w. stewartJianfeng Lu(中文痂)Department of Electronic and Electrical EngineeringUniversity of StrathclydeScotland, uK翁恺博士Dr.K.Wen(h文翻译浙江大学(中国)第一版(中文版)This edition first published June 2016 by Strathclyde Academic MediaLouise h. crockett ross a. elliot, martin a. enderwitz and robert w. stewart开源许可此书既有印刷版又有电子版(PDF格式)。在衍生文件中明确标注参考内容初始来源的前提下,本书中任何文本和图表可以被复制,并用于非营利性的学术目的。参考格式应当遵循以下格式L.H. Crockett, R. A. Elliot, M. A. Enderwitz and R W. Stewart, The Zynq Book: Embedded Processing withthe ARM Cortex-A9 on the Xilinx Zynq-7000 All Programmable Soc, First Edition, Strathclyde AcademicMedia, 2016将本书中内容用于其他非营利性学术目的的,请联系info@zyngbook.com。此书不能以原始的格式使用,也不能被末授权的第三方机构销售。习题教材习题教材在本书的官方网站上发布:www.zynqbook.com参考此习题教材同样适用于开源许可条及在本页其他位看提到的警告和免麦声明警告和免责声明作者、出版人在硏究所包含的课趑和编写例懃时,已经尽了最大的努力来提供准确、最新的信息。本着倣得最好的理念,书中包含的材料以“原样”的形式提供,但是无论是作者还是出版人没有任何明确或者隐含的承诺来保证书中所包含内容的准确性。书中包含的任何信息直接或间接导致的任冋损失、损坏,作者和岀版人将不会承担法律责任。商标ARM, Cortex,AMBA, Thumb和 Trustzone都是ARM有限公司(或其子公司)在欧洲和(或)世界其他各地注册的商标。保留所有权利NECN是ARM有跟公司(或其子公司)在欧洲和(或)世界其他各地的商标。保留所有权利。此出版物是独立的,不属于ARM有限公司。ARM有限公司也没有认可、赞劻或授权此出版物Xinx(xinx公司的logo),Artⅸ,ISE, Kintex, LogiCORE, Petalogix, Spartan, virtex,vⅳado,zynq,和Web pAck是 Xilinx注册的商标。保留所有权利。MATLAB和 Simulink是 MathWork5公司注册的商标。Linux的是 Linus torvalds在美国和其他国家注册的商标。本书中使用的所有其他商标属于其各自的公司。本书中使用这些商标并不意味着本书拥有、认可这些商标。目录前言作者简介XXI鸭谢章节引言鲁鲁D自。自。自d看非鲁鲁。音D鲁。111zynq的片上系统12嵌入式SoC的简单剖析…..13设计重用14提升抽象层级1.5S0C设计流16实践单元17关于本书18参考文献PART A开始了解Zynq…13章节2Zynq芯片(“是什么”)1521处理器系统211应用处理器单元(APU)212关丁ARM模式…202.1.3处理器系统外部接口2122可编程逻辑22221逻辑部分2.2.2特殊资源:DSP48E1和块RAM522.3通用输入/输出28224通信接口2.2.5其他可编程逻辑扩展接1|……2923处理器系统与可编程逻辑的接口………30231AXI标准…3023.2AXⅠ互联和接口…23.3EMI0接口…342.34共他PL-PS信号3424安全241安仝引导,3524.2硬件支持3624.3运行时刻安全3625Zynq-7000系列成员…3926本章回顾4027架构参考指南4128参考文献4章节3zynq设计指南(“如何使用它?”)…473.1入门∴1483.11获取设计工具…3.12开发工具内部版本和证书31.3设计工具功能3.14第三方工具3.1.5系统安装和需求513.2设计流程概述32.1需求和技术参数…3.2,2系统设计···543.2.3硬件开发和测试324软件开发和测试…583.2.5系统集成和测试603.3S0C设计团队6034使用 Vivado进行以IP为重点的系统级设计35ISE和 Vivado设计套件3.51特性比较64352升级到Vl vado3.6开发板3.6.1 Zynq-7000 SoC ZC702 Evaluation Kit .....673.6.2 Zynq-7000 Soc video imaging kit693.6.3 Zyng-7000 ZC706 Evaluation kit693.6.4 ZedBoard63.6.5ZYB06936.6第三方开发板70367附件和扩展36.8使用开发板工作723.7支持和文档38章节回顾39参考文献章节4芯片比较(“为什么我需要Zyna?”)中中4.1芯片选择的条件42比较一:Zynq对FPGA80421Ⅶ icroblaze处理器8042,2Ⅶ icroblaze单片机系统844.2.3 Picoblaze854.2.4 ARM Cortex-M8542.5其他处理器类型…8542.6总结说明8743比较二:Zynq对标准处理器89431处理器操作89432执行分机433总结说明9444比较三:Zynq对分立的FPGA处理器组合45拓展Zynq架构和设计流9646本章回顾47参考文献…99章节5应用和机会(“拿它能做什么?”).1015.1应用的概述,10251.1汽车102512通信5.1.3防务和航空航大∴1035.14机器人、控制和仪器1045.1.5图像和视频处理l0451.6医药1055.1.7高性能计算(HPC)1055.18其他及未来的应用10552何时Zynq真的有用...1065.3通信:软仆定义无线电(SDR)107531在无线通信中的趋势10753,2介绍软件定义无线电(SDR)l08533SDR的实现和授权技术108534认知无线电54智能系统和智能网络11154.1什么是智能系统542智能系统的例子112543智能网络:智能系统的通信114544相关桃念∴5.5图像和视频处理,及计算机视觉5.5.1图像与视频处理1155.5,2计算机视觉…116553抽象的层级…..1175.54图像处理系统的实现1185.55Zynq上的计算机视觉的例子:道路标识识别…12056动态片上系统12156.1运行时刻系统灵活性121562动态部分重配置(DPR)12156.3DPR应用的例子…564DPR的好处…..124571什么是生态系统?系统57更多的机会:zynq的“生态,125125572有什么机会?12658本章回顾1285.9参考文献………128章节6 The Zedboard∴1336.1介绍Zed…336.2 edboard系统架构1346.3 Zedboard设计流程13664 SeaBoard入门」137641盒子里有什么?137642使件安装13764.3烧写 Zedboard1386.5 MicroZed14266文档,教程和支持14266.1关」 Zedboard的文档…126.62演小和教程14366.3在线课程…14366,4其他 Zedboard资源和支持14467 Zedboard.org社区…144671社区工程44672博客144673支持论坛14568本章回顾14569参考文献146章节7教育、研究和培训∴…自看·鲁。非。鲁自。自。鲁。鲁自普●。。●音。。鲁D。。。。自着垂··。音。鲁D1477.1技术趋势和SoC教育1487.2大学用Zynq教学149721用 Xilinx工具和板教学149722数字设计和FPGA教学…150723计算机科学…150724嵌入式系统和SOC设计1507.2.5算法实现(如信号、图像和视频处理15172.6设计重用152727新的和正在出现的设计方法15372.8传感、机器人和原型154729一个例子课程15473项日和竞争74学术研究75 Xilinx大学计划(XUP)15875,1介绍XUP752软件技术和许可158753XUP开发和教学板…159754XUP研讨会和培训材料159755对大学的投术支持1607.5.6资格160757联系XUP1607.6企业培训1607.6.1诛程的授权的培训提供者…1607.6.2其他资源16176.3在线视频l6177本章回顾16178参考文献章节8 Zynq的第一个工程.658.1软件安装指导目标和结果16683练习1A概述…ss………s……I6684练习1B概述1678.5练习1C概述l6886可能的扩展16987接下来是什么?16988参考文献169PART BZynq Soc&硬件设计。告D。垂D。0。春DD。。。。B看D。。。l71章节9嵌入式系统和FPGA.7391什么是嵌入式系统?173911应用1174912一般嵌入式系统架构…..17592处理器2.1协处理器17922处理器 cache177923执行周期179924中断18393总线184
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