IBM-PC in the Laboratory

IBM-PC in the Laboratory pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Cambridge University Press
作者:B. G. Thompson
出品人:
页数:260
译者:
出版时间:1992-03-27
价格:USD 45.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780521428675
丛书系列:
图书标签:
  • IBM-PC
  • 实验室
  • 计算机应用
  • 科学计算
  • 数据采集
  • 仪器控制
  • 编程
  • 实验教学
  • 微机原理
  • 应用软件
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具体描述

The primary object of this manual is to build an understanding of the principles of computer operations and the use of computers in the laboratory. While the development of applications for computers has been rapid since their introduction, the principles of computer operation and their use in sensing and control have remained stable. Those are the primary subjects of this book, throughout which a gradual understanding of what goes on inside a computer is developed. The laboratory provides a vital experience in linking theory with physical reality, and all of the computer work is done in the context of doing experiments. The IBM-PC design is used as the basis for the book. The internal design of this machine is slightly more complicated than earlier personal computers, but it is still simple enough to be quickly learned. The computer can be directly controlled by proper programming, and offers considerably more power than earlier designs. The IBM design also has expansion slots which make the addition of special hardware capabilities relatively simple, and provide a great flexibility in interfacing the machine to other equipment. The book, based on courses given at Cornell University, is designed as a tutorial to be used in conjunction with laboratory work. It will be a valuable guide and reference for students who are familiar with first-year university physics and have some computing experience.

《IBM PC在实验室》:开启科学探索的新篇章 这本书并非一本简单的硬件手册,而是一本旨在揭示IBM PC如何深入实验室,成为科学研究不可或缺的强大工具的著作。它不仅仅是关于一台计算机,更是关于它如何改变了数据采集、分析、模拟和控制的范式,从而极大地提升了科研的效率和深度。 数据采集与处理的革命 在《IBM PC在实验室》问世之前,实验室的数据记录和处理往往依赖于纸质笔记、手动计算或是专用的、昂贵的模拟设备。IBM PC的出现,及其强大的计算能力和可编程性,彻底改变了这一局面。本书将深入探讨如何利用IBM PC及兼容机,通过各种接口卡(如模拟-数字转换器ADC、数字-模拟转换器DAC、计数器/定时器等),直接从实验仪器(如光谱仪、传感器、示波器、pH计等)捕获原始数据。 书中会详细介绍各种数据采集的原理和技术,包括但不限于: 采样率与分辨率的权衡: 如何根据实验需求选择合适的采样率和数据位数,以确保数据的准确性和完整性。 数据缓冲与传输: 讲解在高速数据采集过程中,如何有效利用内存缓冲和DMA(直接内存访问)技术,避免数据丢失。 信号调理与滤波: 讨论在数据采集前,如何对模拟信号进行放大、衰减、隔离或滤波,以提高信噪比,滤除干扰。 传感器接口与校准: 详细介绍连接各种类型传感器(如热电偶、应变片、光学传感器等)的电路和协议,以及校准过程的重要性。 一旦数据被采集,IBM PC的强大处理能力便得以施展。本书将重点介绍如何使用当时流行的编程语言(如BASIC、Pascal、C)以及专业的科学计算软件,对海量数据进行处理。这包括: 数据清洗与预处理: 如何识别和剔除异常值、进行插值和外插、数据平滑处理等。 统计分析: 运用各种统计方法,如均值、标准差、相关性分析、回归分析、方差分析(ANOVA)等,来理解数据的规律和意义。 数据可视化: 介绍如何利用绘图软件和库,将复杂的数据以直观的图表(如散点图、折线图、柱状图、饼图等)形式呈现,便于分析和交流。 实验控制与自动化 除了数据采集,IBM PC在实验控制和自动化方面也扮演了至关重要的角色。过去许多精细的实验过程需要人工反复操作,效率低下且容易出错。IBM PC通过其可编程性,可以精确地控制各种实验设备,实现自动化操作,从而极大地提高了实验的重复性和可靠性。 本书将深入探讨: 数字与模拟输出控制: 如何通过数字I/O端口控制继电器、步进电机、电磁阀等,或通过DAC输出模拟信号来控制加热器、泵、阀门的开度等。 PID控制算法: 详细讲解比例-积分-微分(PID)控制器的工作原理及其在温度、压力、流量等参数的精确控制中的应用。 顺序控制与逻辑判断: 编写程序实现一系列复杂的实验步骤,根据测量结果进行逻辑判断,动态调整实验过程。 时间序列分析与实时控制: 如何利用PC的定时器功能,实现对实验过程的精确时间控制,以及基于实时数据的反馈控制。 科学计算与模拟 IBM PC强大的计算能力也使其成为科学计算和模拟的理想平台。许多复杂的科学问题,例如物理模型的求解、化学反应的模拟、生物系统的建模等,在过去可能需要大型的计算中心才能完成。IBM PC的普及,使得这些计算能力触手可及。 书中将涵盖: 数值方法: 介绍求解微分方程(如欧拉法、龙格-库塔法)、线性方程组、非线性方程组等常用的数值算法,并展示如何在PC上实现这些算法。 模型构建与仿真: 讲解如何基于理论模型,利用编程语言将其转化为可执行的计算机程序,并进行参数敏感性分析和仿真实验。 数据拟合与参数估计: 如何利用PC对实验数据进行拟合,求出模型的最佳参数,从而验证理论或发现新的规律。 图形用户界面(GUI)开发: 介绍如何利用当时的GUI开发工具,为科学计算和数据分析程序创建直观易用的用户界面,降低使用门槛。 通用性和可扩展性:IBM PC的独特优势 《IBM PC在实验室》的出版,也正是因为IBM PC平台的开放性和极高的可扩展性。其标准的总线结构,允许第三方厂商开发出各种各样的接口卡和外设,极大地丰富了PC在实验室的应用场景。本书将不止步于介绍特定软件或硬件,而是侧重于阐述其背后的通用原理和技术,鼓励读者根据自己的实验需求,探索和创造更多的可能性。 无论是物理学、化学、生物学、工程学,还是其他任何依赖精密测量和数据分析的学科,IBM PC都提供了前所未有的灵活性和计算能力。这本书将成为那个时代科学家和工程师手中的利器,引导他们跨越技术障碍,深入研究的未知领域,推动科学发现的进程。它不仅仅是关于一台计算机,更是一次关于科学研究方法论的深刻变革。

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读后感

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用户评价

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这本书的封面设计以及所传达的主题——《IBM-PC in the Laboratory》——让我立刻联想到了个人电脑技术刚刚兴起并开始渗透到各个专业领域的那段激动人心的时光。虽然我还没有机会阅读它的内文,但我可以推断,这本书很可能是一部具有开创性的著作,它将计算机硬件和软件的潜力,与当时实验室工作中的实际需求巧妙地结合起来。我非常好奇作者是如何将IBM-PC这样一个强大的计算工具,融入到那些传统上依赖手动操作和纸笔记录的实验场景中的。书中是否会介绍具体的编程语言和算法,用以实现数据处理的自动化?是否会提供详细的硬件连接指南,将PC与各种科学仪器连接起来,从而实现远程控制和实时监测?这些都是我非常感兴趣的问题。我能想象,这本书的读者可能会是那些对将新技术引入实验室充满热情,但又缺乏具体实践指导的研究人员。它可能不仅仅是一本技术手册,更可能是一本启发性的读物,展示了技术进步如何能够极大地提高科研的效率、精度和可重复性。我期待它能为我提供一些关于如何在新技术背景下改进实验设计的宝贵思路。

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这本书《IBM-PC in the Laboratory》的书名,让我立刻产生了一种强烈的共鸣,因为它精准地捕捉了我对科技在科学研究中融合的兴趣点。虽然我还没有机会深入阅读,但我可以凭借书名来想象它可能带来的价值。我猜想,作者一定深入研究了如何将IBM-PC的计算能力,从纯粹的办公室应用,转化为实验室中强大的数据处理和控制工具。书中是否会详细介绍如何利用PC与各种传感器、执行器进行交互,从而实现对实验过程的精确控制?是否会提供关于如何开发定制化的软件来满足特定实验需求的指导?我尤其好奇,书中是否会涉及一些高级的应用,例如利用PC进行复杂的统计分析、模式识别,甚至是初步的人工智能辅助实验设计。这本书的出现,对于那些希望在科研领域拥抱技术变革的研究者来说,无疑是一个宝贵的资源。我期待它能为我提供一些关于如何充分发挥个人电脑在提升实验研究水平方面的潜力,从而开启更广阔的研究视野。

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《IBM-PC in the Laboratory》这个书名,在我看来,极具吸引力,因为它暗示了一种将强大的个人计算能力引入到传统科研环境中的革命性潜力。尽管我尚未深入研究书中的每一个细节,但我可以通过书名来推测它可能涵盖的广度和深度。我猜测,这本书不仅仅是关于如何操作IBM-PC,而是关于如何利用它来执行和优化科学实验。书中是否会深入探讨数据采集系统的设计,例如如何精确地测量和记录实验数据?是否会讲解如何利用PC的图形处理能力来可视化复杂的实验结果,从而帮助研究人员更好地理解和分析数据?我尤其好奇,书中是否会提供一些关于如何利用PC进行实验模拟和预测的章节,这对于优化实验方案和减少不必要的试错成本至关重要。这本书的价值,很可能在于它能够为那些希望提升科研效率和精度,同时又对新兴技术保持好奇的研究者们,提供一条清晰的实践路径。我期待它能成为我探索实验室自动化和智能化解决方案的启蒙之作。

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这本书的书名《IBM-PC in the Laboratory》本身就勾起了我强烈的兴趣,因为它触及了我职业生涯中一个非常重要的交叉领域:个人计算机在科研实践中的角色。虽然我还未深入研究书中的具体内容,但根据我的经验,一本能如此清晰定位的书籍,通常会提供大量实用的解决方案和深刻的见解。我特别关注的是,作者是如何将IBM-PC这种相对早期的个人计算机平台,与当时或现今的各种实验室设备和分析软件进行整合的。这其中涉及的技术挑战,在我的认知里是相当大的。我相信,书中一定会详细介绍各种接口标准、通信协议,以及可能遇到的兼容性问题和规避方法。更重要的是,我期望它能提供一些关于如何设计和优化实验工作流程的案例分析。比如,如何利用PC的存储能力进行海量数据存档,如何通过编程实现复杂的计算和模拟,以及如何将分散的数据整合到一个统一的平台进行管理和共享。这本书的价值,很可能在于它能够帮助像我这样的研究者,超越纯粹的理论知识,将计算机的潜力最大化地转化为实际的科研成果。我期待它能成为我解决日常科研难题的得力助手。

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我最近真的被一本名为《IBM-PC in the Laboratory》的书给迷住了,虽然我还没来得及深入阅读,但光是翻阅目录和一些章节的标题,就足以让我对它充满了期待。我一直对科技在科学研究中的应用非常感兴趣,而这本书恰好填补了我在这方面的一些空白。它似乎不仅仅是一本介绍IBM-PC硬件或软件的书,更像是一本将计算机技术与实际科学实验相结合的指南。我尤其对其中关于数据采集、仪器控制以及结果分析的章节感到好奇。我设想,作者一定花了大量的时间和精力去研究如何利用IBM-PC强大的计算能力来提升实验的效率和精度,甚至可能开发出一些创新的实验方法。这本书的出现,让我觉得我之前的许多想法和设想有了更坚实的基础。我迫不及待地想知道,书中会如何详细阐述这些技术在物理、化学、生物等不同实验室环境中的具体应用,例如如何将PC连接到示波器、色谱仪,又或者如何编写脚本来实现自动化实验流程。这本书的出现,简直就像是为我打开了一扇通往更高效、更前沿科学研究的大门,让我对未来的实验工作充满了新的灵感和动力。我预感,这本书将成为我实验室书架上不可或缺的参考资料。

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