基于PZT-5A压电片的水中1MHz超声纵波检测技术：自发自收模式下的双底波接收研究,comsol压电超声纵波检测 基于压电片PZT-5A，在水中激发1MHz频率超声纵波，自发自收模式，接收了两次底波。 ,comsol; 压电超声纵波检测; PZT-5A; 1MHz频率; 自发自收模式; 底波（两次接收）; 水中激发。,"COMSOL压电超声纵波检测技术：PZT-5A激发1MHz纵波自发自收双底波接收" 在当前的研究背景下，水中超声检测技术已逐渐成为研究热点，特别是在无损检测和水下通讯等领域中具有广泛的应用前景。本文聚焦于基于PZT-5A压电片的水中1MHz超声纵波检测技术，在自发自收模式下对双底波的接收进行研究。PZT-5A是一种广泛应用于超声波换能器的压电材料，因其具有良好的压电性能和较高的机电耦合系数而备受青睐。 在进行水中1MHz超声纵波检测时，压电片PZT-5A被用作超声波的发射器和接收器。超声波的发射和接收过程采用自发自收模式，即同一压电片在同一时刻完成超声波的激发和接收工作。在本文的研究中，通过实验和仿真相结合的方法，对水中激发的1MHz频率超声纵波进行了检测，并成功接收到了两次底波信号。 这种检测技术的研究不仅仅局限于基础理论的探讨，而且在COMSOL仿真软件的支持下，提供了更为直观和精确的仿真分析。COMSOL是一种多物理场耦合仿真软件，能够模拟和分析包括声学在内的多种物理现象。在本文中，通过COMSOL软件对压电超声纵波检测技术进行仿真分析，进一步优化了实验条件，验证了实验结果的可靠性，并为超声检测技术的发展提供了理论依据和技术支持。 PZT-5A压电片在水中的应用技术，由于其对高频超声波的良好激发和接收能力，使其在超声检测技术领域中占据重要地位。1MHz频率的选择，一方面保证了超声波在水中的穿透能力和分辨率，另一方面也满足了实验条件下的检测要求。自发自收模式的应用简化了实验设备的复杂性，同时提高了检测效率，是超声检测技术中常见的一种工作模式。 双底波接收的研究不仅增强了检测的精确度和可靠性，而且为信号处理和数据分析提供了更为丰富的信息。通过对两次底波信号的对比分析，可以更准确地评估被检测对象的内部结构和特性。此外，水中激发超声纵波的方法，由于其非接触式的特点，使得检测技术更加灵活和便捷，适用于多种水下环境和条件。 基于PZT-5A压电片的水中1MHz超声纵波检测技术，在自发自收模式下对双底波接收的研究，不仅具有重要的理论价值，而且在实际应用中展现出广阔的应用前景。这项技术的进一步研究和开发，有望在水下检测、无损评估和声波通讯等领域发挥更大的作用。

​ 一、准备工作 有关CUBEMX的初始化配置，参见我的另一篇blog：【STM32+HAL】CUBEMX初始化配置 二、所用工具 1、芯片： STM32F407VET6 2、IDE： MDK-Keil软件 3、库文件：STM32F4xxHAL库 三、实现功能 实现用DMA读写SD卡内容 ​

在软件开发领域，设计模式是一种经过时间和实践验证的解决方案，用于解决常见的编程问题。这些模式在不同的上下文中被广泛使用，以提高代码的可读性、可维护性和可复用性。吉林大学软件学院的软件设计模式作业题，无疑是为了让学生们深入理解和应用这些重要的编程概念。 设计模式分为三大类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。创建型模式关注对象的创建，如单例模式、工厂模式和抽象工厂模式。结构型模式关注如何将对象和类组合成更大的结构，例如适配器模式、装饰器模式和代理模式。行为型模式则关注对象之间的交互和责任分配，比如策略模式、观察者模式和职责链模式。 1. **单例模式**：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。在资源管理、缓存管理等场景中非常常见。 2. **工厂模式**：提供一个接口用于创建一系列相关或相互依赖的对象，而无需指定它们的具体类。这增加了系统的灵活性和扩展性。 3. **抽象工厂模式**：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们的具体类。适用于多个产品族的场景。 4. **适配器模式**：将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口。适配器使得原本不兼容的类可以协同工作。 5. **装饰器模式**：动态地给对象添加一些额外的职责，允许扩展对象的功能而不影响其其他对象。 6. **代理模式**：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问，可以实现远程代理、虚拟代理和保护代理等。 7. **策略模式**：定义一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互相替换。策略模式让算法的变化独立于使用它的客户端。 8. **观察者模式**：定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。 9. **职责链模式**：将请求沿着处理者链进行传递，直到某个处理者处理请求。避免请求发送者与接收者之间的耦合。 设计模式的学习不仅仅是记住每种模式的定义，更重要的是理解其背后的意图和适用场景。在吉林大学软件学院的软件设计模式作业中，学生可能会遇到实际的编程题目，要求他们识别问题并选择合适的设计模式来解决。这种实践将有助于学生将理论知识转化为实际技能，从而在未来的软件开发工作中游刃有余。通过分析和实现这些模式，学生们将能够更好地掌握面向对象设计的原则，如开闭原则（对扩展开放，对修改关闭）、依赖倒置原则、单一职责原则等，这些原则是软件设计的基础。

使用FPGA实现从CameraLink相机Base模式解码到HDMI高清视频输出的设计方案。主要内容涵盖CameraLink相机与FPGA的连接、LVDS视频解码、像素时钟同步、AXI4-Stream转换、视频数据存入DDR3缓存以及最终通过HDMI接口输出高清视频的具体步骤和技术细节。文中还提供了部分伪代码示例，展示了各个关键环节的实现方法。 适合人群：从事图像处理、嵌入式系统开发的技术人员，尤其是对FPGA和CameraLink相机有研究兴趣的专业人士。 使用场景及目标：适用于需要高效处理CameraLink相机输入并实现实时高清视频输出的应用场合，如工业检测、医疗成像等领域。目标是掌握FPGA在图像处理中的应用技巧，提高图像处理效率和质量。 其他说明：文章不仅讲解了理论知识，还结合实际案例进行了详细的步骤分解，有助于读者更好地理解和实践相关技术。

讨论在网络数控制造系统中常用的基于串口服务器的DNC 通讯接口模式，分析各个集成DNC 系统接口模式的含义及其特点，提出了基于串口服务器的异构数控系统的DNC 集成方法，讨论了网络数控制造系统中基于串口服务器的集成DNC 系统的发展方向。 在现代机械制造领域，网络数控制造系统扮演着至关重要的角色，而DNC（分布式数字控制）作为其中的关键技术，使得数控机床与上层控制计算机能够有效地集成和通信。DNC系统实现了数控机床的集中控制、管理和信息交换，是CIMS（计算机集成制造系统）等集成制造体系的重要组成部分。相比FMS（柔性制造系统），DNC具有投资小、见效快、灵活性高的优势，尤其在计算机技术、数控技术和网络通信技术的快速发展下，其功能和应用范围持续扩大。 DNC系统根据通信接口功能可分为基本DNC、狭义DNC和广义DNC三类。基本DNC主要涉及程序的传输，狭义DNC增加了状态数据的采集和处理，而广义DNC则进一步扩展到刀具管理、生产调度监控等高级功能。在实际应用中，DNC系统通常采用基于串行口通信的接口模式和以太网络模式。 基于串行口通信的DNC接口模式是最常见的，利用数控机床自带的RS232C或RS485接口进行点对点或星形拓扑结构的串行通信。然而，这种方法存在工控微机数量多、成本高、管理维护复杂以及易出错等问题。为此，出现了两种解决方案：带串口扩展卡的DNC通讯接口模式和带串口服务器的DNC通讯接口模式。 带串口扩展卡的DNC接口模式利用扩展卡（如MOXA C320 Turbo卡）通过ISA或PCI插槽连接计算机，通过多路通讯模块实现多个RS-232接口的扩展，便于连接更多数控设备。然而，这种方法受限于较短的通讯模块与计算机间的距离。 带串口服务器的DNC通讯接口模式则是更为现代的解决方案，串口服务器能够将TCP/IP协议的数据转换为串口数据流，反之亦然，实现了串行数据的网络传输。这允许传统RS232接口的数控系统设备接入以太网，提高设备利用率，减少投资，简化布线。串口服务器在系统中起到桥梁作用，将来自数控系统的任何信息透明地传输到局域网，并将局域网的信息传输给数控设备，通过配置IP地址，使得数控机床成为局域网的一部分，实现资源共享。 例如，MOXA CN2516多路串口服务器可以连接到HUB或交换机，作为一个网络节点，方便地与NC程序管理计算机交互。这种接口模式使得车间内的数控设备可以轻松地接入网络，实现更高效的数据传输和管理，对于提升生产效率和自动化水平具有重要意义。 在未来，随着物联网技术的进步，基于串口服务器的DNC集成方法将进一步发展，可能包括更智能的故障诊断、远程监控和实时数据分析功能。同时，与云计算、大数据、人工智能等先进技术的结合，将使网络数控制造系统的DNC通信接口模式更加智能化和高效，为制造行业的数字化转型提供强大支撑。

单例模式是一种设计模式，它的主要目的是确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来获取这个实例。在软件工程中，这种模式常用于控制共享资源的访问，比如配置信息类、数据库连接池管理等。 单例模式的名称是“Singleton”，来源于英文单词“单一”。在Java语言中，实现单例模式主要有三种方式： 1. **饿汉式**（Eager Initialization）：这是最简单的实现方式，类加载时就创建了单例实例。这样保证了线程安全，但可能会造成资源浪费，因为无论是否使用，都会在类加载时创建对象。实现代码通常是将构造函数私有化，然后创建一个静态的类成员实例。 ```java public class Singleton { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { return INSTANCE; } } ``` 2. **懒汉式**（Lazy Initialization）：在类被加载后，直到首次调用getInstance方法时才创建实例。这种方式延迟了实例化的时间，但如果不加同步控制，在多线程环境下可能导致多个实例。为了解决这个问题，可以使用synchronized关键字修饰getInstance方法。 ```java public class Singleton { private static Singleton theInstance = null; private Singleton() {} public synchronized static Singleton getInstance() { if (theInstance == null) { theInstance = new Singleton(); } return theInstance; } } ``` 3. **登记式**（Registry，又称双重检查锁定）：结合了前两种方式的优点，既延迟了实例化，又保证了线程安全。它在初始化实例时会进行两次检查，第一次是在类加载时，第二次是在同步块内，以避免不必要的同步开销。 ```java public class Singleton { private volatile static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } } ``` 登记式单例还有一种变体，通过`Class.forName().newInstance()`的方式实现，利用了类加载器的特性来保证单例，这在某些特定场景下可能更为适用。 每种实现方式都有其优缺点。饿汉式简单高效，但可能会造成资源浪费；懒汉式延迟初始化，节省资源，但需处理多线程问题；登记式则在延迟初始化和线程安全之间找到了平衡，但代码相对复杂。此外，登记式单例模式的一个优点是它可以被子类化，而饿汉式和懒汉式单例通常不支持。 在实际应用中，单例模式常见于以下场合： - **配置信息类**：如XML配置文件的解析，只创建一个解析器实例来读取和管理配置信息。 - **数据库连接池控制类**：管理数据库连接，通过单例确保所有请求都使用同一组连接，提高性能并减少资源消耗。 - **Web应用中的控制类**：如Struts框架的ActionServlet，通过web.xml配置，由容器（如Tomcat）在启动时创建一个全局实例，处理所有请求。 总结来说，单例模式是设计模式的一种，它的核心是限制类的实例化次数为一次，以达到控制共享资源的目的。Java中有多种实现方式，包括饿汉式、懒汉式和登记式，它们在实现细节和性能上有差异，适用于不同的应用场景。理解并熟练运用这些实现方式，可以帮助我们编写出更高效、更可靠的代码。

内容概要：本文介绍了利用COMSOL软件对光子晶体光纤（PCF）的关键光学参数进行仿真计算的方法，重点涵盖有效折射率、模式色散和有效模式面积的计算原理与实现路径。通过建立PCF几何模型，设置材料属性与边界条件，采用全矢量波分析、参数扫描和光场分布模拟等手段，获取光纤的传播特性，从而评估其性能表现。 适合人群：从事光纤通信、光器件设计、光子学仿真研究的科研人员及具备一定COMSOL操作基础的研究生或工程师。 使用场景及目标：①掌握PCF关键参数的数值仿真方法；②为新型光子晶体光纤的设计与优化提供理论支持和仿真依据；③应用于光通信系统中的色散管理与非线性效应分析。 阅读建议：建议结合COMSOL光学模块实际操作，重点关注模型构建、材料参数设定与后处理中有效模式面积的积分计算方法，以提高仿真精度与物理理解深度。

实验3—Hadoop 完全分布式模式搭建

致癌作用符合电磁场（EMF）波的频率模式，其中逐渐发生细胞组织丢失。 适当暴露于相干的电磁频率可以抑制这种癌症特征的产生。 但是，癌症也可以以其他不同的电磁波频率引发和促进。 通过对123种不同的，较早发表的生物医学研究进行荟萃分析，分析了100种不同的EMF频率数据，揭示了这两种观察结果。 所研究的EM频率显示了12个有益（抗癌）频率和12个有害（促癌）频率的分形模式，形成了更广泛的自相似EMF抑制或促进癌症活动的EMF谱图的中心模式。 因此，可以通过暴露于相干类型的电磁场中来考虑抑制癌症的过程，甚至治愈疾病。 疾病的稳定可通过癌细胞中大分子与外部施加的相干EMF场频率（称为孤子/极化子）的建设性共振来理解。 例如，后者已被更早地显示出诱导DNA / RNA构象的修复和/或表观遗传学改变。 EMF治疗癌症疾病的领域正在Swift扩展，我们的研究可能会邀请进行进一步的实验和临床研究，在这些研究中，可以系统地应用各种潜在的EMF治疗方案（组合频率和调制频率）以获得更有效的EMF抗癌治疗方法。

Review of Agile Software Development: Principles, Patterns, and Practices 我看过很多有关软件开发方面的书籍，包括过程控制方面的、设计方面的以及最佳实践方面。确实也从其中学到了不少东西。但是，在具体的软件开发实践中，却没有取得期望的效果。经过一段时间的反思，我隐约觉得，应该还有某个存在于过程方法、设计原则以及最佳实践之外的东西来有机地把这三者结合起来，才能发挥这三者的最大效用。这种东西不是可以形式化的条条框框，而是活跃于人的大脑中的某种思维方法。看完了Robert Martin的Agile Software Development之后，我有一种豁然开朗的感觉。本书把这种思维方法阐述的再清晰不过。 本书具有两大特色。第一，很多讲述软件开发的书籍，要么是仅仅涉及过程方法方面的内容，要么是仅仅涉及设计原则方面的内容。这些做法相对于整个软件开发活动来说都是片面的。其实，过程方法、设计原则以及最佳实践是一个不可分割的整体。孤立地去使用任何一部分都无法获得最佳的效果。最有效的方法应该是根据自己开发团队的实际情况，找出一种能够有效地把这三者结合起来并使它们相互支持的方法。比如，大家都知道每周（日）构建是一种得到广泛认可的最佳实践方法，但并不是只要你每周（日）都去构建了，就能得到好的效果，有时，结果可能会更糟。要想使这种方法有效，还需要其他方面的支援。每周（日）构建的前提是软件必须是易于每周（日）构建的。也就是说，你需要对软件中的依赖关系进行管理，使之具有每周（日）构建的基础。而这种依赖关系的管理是需要设计原则来指导和度量的。这只是其中一个例子，本书中到处都体现着作者的这种主导思想和实践。如果读者能够在这个方面好好体会的话，肯定会对软件开发有一个更为全面、深入的理解，从而可以更加有效的去使用这些过程方法、设计原则以及最佳实践。 　　第二，本书的核心是软件设计，但是它对软件设计的理解以及讲解方式非常的特别。许多有关软件设计的书籍中，要么先讲述一些设计原则、模式，然后再给出几个简单的在理想情况下的应用；要么是拿一个最终的设计结果来剖析，然后告诉你它们是多么的优美。当时，你可能真会那么认为，但是当你试图在自己的实际开发中应用时，总会发现情况是完全不一样的。此时，你要么束手无策，要么会误用设计原则、模式。究其原因，主要是因为，在此类书中所讲述的不是真正的设计，只是设计的部分内容，而忽略了设计中最为重要的方面。设计是人的思维的一种动态活动，是设计者针对自己的问题的思索、权衡、折中、选择的过程。其中会出现很多在理想情况下不会出现的问题，对这些问题的处理水平才是真正的设计水平。同样，本书中到处都是这样的思考过程。针对每个案例，作者都会和你一起思索、一起探讨、一起权衡、一起验证。本书中所展示的是一个个完整的设计活动过程。通过这些案例的学习，相信读者肯定会对设计有一个更深刻的理解。此外，本书中也讲述了很多的设计模式，但是和很多其他讲述模式的书不同的是，它更多的是在告诉你什么时候不要去使用模式，去抵制模式的诱惑，以免带来不必要的复杂性。在对模式狂热吹捧的今天，本书无疑是一剂纠偏良药，可以让你更加合理、有效地使用模式。 其实，这些内容正是软件开发活动中最本质，同时也是最难以琢磨的内容。要把这些内容通过文字表达出来更是非常困难的，这也是这方面的书籍凤毛麟角的原因。然而在本书中，Rober Martin先生能把这些内容编写得如此清晰、如此易于理解，充分展示了作者深厚的技术功底和卓越的表达能力。因此，本书能从众多优秀书籍中脱颖而出获得第13届Jolt大奖，就没有什么出乎意料了。 　　本书主要包含4部分内容，这些内容对于今天的软件工程师都非常的重要，它们是： 　　●Agile方法：主要讲述了如何去使用Agile方法，其中有很大一部分内容是告诉你为什么要这样做。 　　●面向对象设计原则：本书包含了11个面向对象设计原则，涵盖了包的设计和类的设计。这是我所见过的对这方面内容讲解的最清晰、最彻底、最深刻的唯一的一本书。 　　●设计模式：本书中讲述了23个设计模式，并都有具体的实例。讲解的重点在如何在实际的应用中去使用模式，如何根据当前问题的上下文以及约束力去选择最适合的模式，以及何时避免使用模式。 　　●UML：本书不是关于UML的，但是为了让读者更好的理解书中的内容，作者使用了一些UML图来展示设计思路。同时，本书中也对如何有效的使用UML做了深入的阐述。本书中有两个附录专门对UML进行了简介。 　　总之，本书是写给那些一线的软件工程师的。如果你想学习UML，如果你想学习如何去设计软件，如果你想学习设计模式，如果你想学习最好的软件开发实践，那么请阅读本书。 　　感谢Robert Martin先生为我们写了一本如此优秀的著作，我从本书中学到了很多。我相信本书也不会令您失望。 敏捷软件开发是一种以人为核心，迭代、循序渐进的软件开发方法。它强调团队合作、客户协作，以及对变化的快速响应。敏捷开发方法可以帮助团队更有效地开发软件，更快地交付高质量产品，并更灵活地应对变化。 敏捷开发的原则包括对客户需求的持续关注、欢迎需求的变化，以及频繁交付可工作的软件。敏捷团队倾向于较小的、跨功能的协作团队，这些团队以自组织和自律的方式开展工作。在敏捷开发中，计划和交付的产品随着时间的推移而演进，而不是在项目启动之前一次性定义所有的需求。 在敏捷开发的实践中，过程方法、设计原则和最佳实践之间存在着紧密的联系。软件工程师需要在软件开发中综合运用这些元素，以实现高质量的软件交付。过程方法涉及到如何规划和控制软件开发流程，设计原则关注如何创建良好的软件架构和代码，最佳实践则是指那些在行业内经过验证、被广泛接受并适用于特定情况的有效做法。 敏捷开发中提到的模式，是指在特定情境下经常出现的解决方案的模板。设计模式是一组反复出现的设计问题的通用解决方案，它们可以提供一种有效的方式来组织代码结构，并解决特定问题。然而，并不是所有的设计模式都适合每个项目，软件工程师需要具备判断何时使用模式以及何时避免过度工程化的技巧。 UML（统一建模语言）是一种标准的可视化建模语言，它可以帮助软件工程师通过图表形式表达系统的设计。虽然本书不是专门讲述UML的，但它使用了一些UML图来展示设计思路，这有助于读者更好地理解书中内容。同时，书中对如何有效使用UML进行了深入探讨。 Robert Martin在《敏捷软件开发：原则、模式与实践》这本书中，通过真实案例展示了如何利用敏捷开发和极限编程来设计、测试和重构软件。书中不仅提供了可重用的C++和Java源代码，还重点阐述了如何运用UML和设计模式来解决面向客户系统的问题。 本书的主要内容可以分为以下四个部分： 1. 敏捷方法：这部分讲述了敏捷软件开发的概念、价值观、原则以及实践方法。作者解释了为何采用敏捷方法，并且提供了大量实践建议。 2. 面向对象设计原则：包含了11个面向对象设计原则，这些原则涉及包设计、类设计等方面，是软件开发中构造灵活和可维护系统的基石。 3. 设计模式：讨论了23种设计模式，涵盖了设计软件时的常见问题和解决方案。书中不仅列举了模式的实例，还探讨了如何根据实际情况选择和应用模式，以及在某些情况下避免使用模式的建议。 4. UML：虽然本书不专门讲解UML，但使用了UML图来帮助解释设计思路，并对如何在软件开发中有效利用UML进行了详细讨论。 总结来说，《敏捷软件开发：原则、模式与实践》是一本为软件工程师量身定制的实践指南，旨在帮助他们更好地理解敏捷开发的各个方面，从而在实际工作中更有效地应用这些方法、原则和模式。通过阅读这本书，读者可以获得关于如何使用敏捷方法进行软件开发的深刻见解，同时也能学习到面向对象设计原则和设计模式的使用技巧，以及如何将UML应用于软件开发实践中。这是一本适合一线软件工程师、项目经理、软件项目领导以及任何对敏捷开发和极限编程感兴趣的读者阅读的权威参考书。