从芯片到云端 Python物联网全栈开发实践刘凯 PDF 下载

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资料简介：

物联网开发重新定义了“全栈开发”的范围。Python作为一门快速发展的语言，已经成为系统集成领域的优选语言之一，其可覆盖从电路逻辑设计到大数据分析的物联网端到端开发。各领域开发者可以利用Python交叉涉足物联网设备、边缘计算、云计算、数据分析的工程设计。本书尝试让读者建立物联网设计的整体概念，从基础概念开始，到相关技术选型、开源工程、参考设计与经验分享。无论是物联网领域的创业者，还是系统架构师，都可从本书中获得灵感。本书对于嵌入式开发领域的开发者尤具学习价值，利用Python可加快开发迭代速度、降低开发成本，并可以基于嵌入式Python建立完整的物联网软硬件生态。

资料目录：

章物联网简介1
1.1 物联网定义1
1.2 物联网发展趋势1
1.3 物联网应用与技术2
1.3.1 物联网核心价值2
1.3.2 物联网发展阶段3
1.3.3 物联网分层5
1.3.4 物联网数据传输与网络拓扑5
1.3.5 物联网实施所需技术栈8
1.3.6 标准、现状与未来10
1.4 本章小结16
第2章 Python语言基础17
2.1 Python的由来与特征19
2.1.1 概述19
2.1.2 设计定位与哲学19
2.1.3 优点与缺点20
2.2 Python与物联网开发22
2.3 获取Python资源24
2.3.1 Python主程序24
2.3.2 Python文档24
2.3.3 Python PyPI24
2.4 Python解释器运行环境26
2.4.1 REPL交互模式26
2.4.2 直接运行与模块运行26
2.4.3 脚本文件直接运行27
2.4.4 源程序文字编码与结束符28
2.5 Python类型与语法29
2.5.1 动态类型29
2.5.2 传值与传引用30
2.5.3 数据类型31
2.5.4 内置类型32
2.5.5 内置类型的普适操作34
2.5.6 数值类型35
2.5.7 布尔类型37
2.5.8 迭代器类型37
2.5.9 生成器类型38
2.5.10 yield表达式39
2.5.11 序列类型39
2.5.12 set集合类型54
2.5.13 映射类型55
2.5.14 其他类型56
2.5.15 控制流59
2.5.16 内置函数61
2.5.17 用户自定义函数62
2.5.18 模块65
2.5.19 输入/输出68
2.5.20 面向对象编程74
2.5.21 进程和线程82
2.5.22 错误和异常90
2.6 Python标准库概览93
2.7 本章小结94
第3章 Python语言进阶95
3.1 HOWTO：常见任务和解决方案95
3.1.1 数据类型转换96
3.1.2 数据的调试打印100
3.1.3 数据类型资源优化102
3.1.4 数据结构与算法102
3.1.5 数据缓存103
3.1.6 数据多路复用和解复用104
3.1.7 数据序列化和反序列化107
3.1.8 数据压缩和解压缩119
3.1.9 数据加密120
3.1.10 数据传输121
3.1.11 数据后处理121
3.1.12 数据持久化121
3.1.13 数据交换122
3.2 HOWTO：函数式编程123
3.2.1 高阶函数123
3.2.2 map函数124
3.2.3 reduce函数124
3.2.4 filter函数124
3.2.5 sorted函数125
3.2.6 返回函数125
3.2.7 闭包126
3.2.8 匿名函数126
3.2.9 装饰器127
3.3 HOWTO：并发运行模型131
3.3.1 协程131
3.3.2 I/O模型134
3.4 HOWTO：日期与时间136
3.4.1 类型转换136
3.4.2 时区的处理138
3.5 Python版本迁移139
3.5.1 Python 2与Python 3的区别140
3.5.2 Python 2到Python 3的流程140
3.5.3 多个Python版本共存140
3.5.4 virtualenv141
3.5.5 Windows多个版本共存141
3.5.6 Linux多个版本共存142
3.6 其他常见技巧143
3.6.1 常数类型的模拟143
3.6.2 枚举类型的模拟143
3.6.3 开发自定义模块144
3.7 Python与其他语言145
3.8 Python语言扩展151
3.8.1 C语言扩展Python151
3.8.2 ctypes访问Windows DLL153
3.8.3 Jython访问Java类154
3.8.4 IronPython访问.NET155
3.9 Python加速157
3.9.1 PyPy158
3.9.2 Cython159
3.9.3 PyCUDA159
3.9.4 PyOpenCL159
3.9.5 Thea59
3.9.6 Nuitka159
3.10 本章小结160
第4章嵌入式系统开发161
4.1 嵌入式系统硬件分类162
4.1.1 MCU162
4.1.2 MPU163
4.1.3 DSP163
4.1.4 SMP164
4.1.5 异构大小核164
4.1.6 FPGA原型165
4.1.7 SoPC165
4.1.8 GPU167
4.1.9 哈佛结构和冯?诺依曼结构168
4.2 电路原型设计168
4.2.1 集成电路设计流程170
4.2.2 模拟电路原型设计170
4.2.3 数字电路原型设计175
4.3 常见嵌入式微控制器（MCU）179
4.3.1 MCU市场状况179
4.3.2 Arduino/Wiring180
4.3.3 ARM mbed181
4.3.4 设计专属架构和专属MCU182
4.3.5 ARM MCU差异化竞争182
4.4 常见嵌入式处理器和主板184
4.4.1 ARM架构185
4.4.2 其余的ARM Linux主板188
4.4.3 MIPS开发板190
4.4.4 x86 mini-ITX191
4.5 常见传感器和执行器192
4.5.1 虚拟传感器193
4.5.2 智能传感器193
4.5.3 专用传感器194
4.5.4 执行器195
4.6 物联网通信集成电路196
4.7 嵌入式系统开发语言演进197
4.7.1 从汇编到嵌入式C197
4.7.2 从C到C 199
4.7.3 压缩C 的系统消耗199
4.7.4 C 适合物联网开发200
4.8 C/C 的编程模式和技巧204
4.8.1 C/C 设计模式205
4.8.2 回调函数206
4.8.3 有限状态机模型209
4.8.4 善用结构体211
4.8.5 C/C 协程214
4.9 开发生态选择215
4.9.1 工业标准与厂家私有指令集架构215
4.9.2 硬件与软件平台选择215
4.9.3 编译器选择216
4.10 常见操作系统217
4.10.1 无操作系统217
4.10.2 RTOS的优势218
4.10.3 uC/OS219
4.10.4 Keil RTX219
4.10.5 mbed RTOS与mbed OS220
4.10.6 FreeRTOS221
4.10.7 Linux是开发复杂联网设备的现实选择222
4.11 物联网中间件227
4.11.1 WSN堆栈227
4.11.2 TCP/IP227
4.11.3 USB227
4.11.4 FAT/FS228
4.11.5 GUI228
4.11.6 Terminal228
4.11.7 MQTT228
4.11.8 CoAP229
4.12 物联网安全性230
4.12.1 安全相关芯片230
4.12.2 安全中间件231
4.12.3 Python安全算法232
4.13 设备固件更新232
4.13.1 固件更新技术发展史232
4.13.2 本地固件更新234
4.13.3 远程固件更新234
4.13.4 固件升级定制234
4.14 各类串口实现联网235
4.14.1 串口协议的选择235
4.14.2 模拟串口设备236
4.14.3 其他类型虚拟设备238
4.14.4 ISP编程器238
4.14.5 串口设备监控器239
4.15 本章小结239
第5章设备连接和编程接口240
5.1 设备连接概述240
5.1.1 嵌入式系统连接层次240
5.1.2　选择正确的连接方案241
5.1.3 具体落实连接设计241
5.1.4 本章内容安排242
5.2 连接能力汇总242
5.2.1 连接由芯片开始243
5.2.2 芯片内部系统总线245
5.2.3 芯片间连接技术246
5.2.4 设备间连接249
5.2.5 设备组网250
5.2.6 设备组网与联网的无线技术253
5.2.7 连接性回顾266
5.3 Linux文件系统266
5.3.1 设备即文件266
5.3.2 设备文件系统267
5.3.3 Linux设备文件的演变268
5.3.4 文件I/O操作271
5.3.5 Linux硬件编程272
5.4 并行接口273
5.4.1 老旧的PC并行接口274
5.4.2 高速总线274
5.4.3 GPIO274
5.4.4 Linux访问GPIO275
5.4.5 GPIO的Python包276
5.5 串行接口277
5.5.1 异步通信串行口277
5.5.2 I2C总线284
5.5.3 SPI总线290
5.5.4 与其他硬件平台相关的Python包294
5.6 USB总线296
5.6.1 USB Endpoints297
5.6.2 USB Device/Host/OTG297
5.6.3 USB 3.0297
5.6.4 libUSB297
5.6.5 PyUSB298
5.6.6 标准化USB桥接299
5.6.7 与USB相关的其他设计301
5.7 Linux网络设备驱动301
5.7.1 TCP/IP套接字编程301
5.7.2 IEEE 802.3到IEEE 802.11302
5.7.3 网络通信实现方案302
5.7.4 私有通信协议栈305
5.7.5 短距离无线连接307
5.8 工业总线310
5.8.1 CAN总线310
5.8.2 LIN总线312
5.8.3 其他ASIC313
5.8.4 定制Python扩展313
5.8.5 Windows DLL314
5.9 本章小结314
第6章嵌入式Python虚拟机315
6.1 嵌入式高级语言平台大荟萃315
6.1.1 高级语言与二次开发315
6.1.2 BASIC319
6.1.3 Java319
6.1.4 Lua322
6.1.5 JavaScript322
6.1.6 .NET323
6.2 前一代Python虚拟机323
6.2.1 Telit GPRS模块323
6.2.2 Symbian325
6.2.3 Windows CE325
6.2.4 OpenMoko325
6.3 深嵌入式Python平台326
6.3.1 LEGO EV3326
6.3.2 TinyPy326
6.3.3 嵌入式Python的局限327
6.4 PyMite328
6.4.1 硬件平台328
6.4.2 维护者329
6.4.3 pymbed分支329
6.4.4 开发现状331
6.4.5 文档332
6.4.6 源码树333
6.4.7 使用流程335
6.4.8 实践336
6.4.9 工程小结337
6.4.10 网络资源338
6.5 VIPER/Zerynth338
6.5.1 硬件平台339
6.5.2 Zerynth Studio340
6.5.3 与标准Python的区别341
6.5.4 快速启动342
6.5.5 坎坷的使用过程342
6.5.6 Zerynth目录结构343
6.5.7 硬件相关库344
6.5.8 其他特性355
6.6 MicroPython356
6.6.1 工程背景知识356
6.6.2 在线评估网页358
6.6.3 官方硬件平台分支358
6.6.4 衍生项目359
6.6.5 UNIX版本360
6.6.6 MicroPython库363
6.6.7 STM32HAL分支365
6.6.8 NUCLEO-F401RE适配367
6.6.9 pyboard评估372
6.6.10 异步处理和中断处理389
6.6.11 中断处理的普遍问题392
6.6.12 使用心得395
6.6.13 商品化与知识产权396
6.6.14 BBC microbit396
6.7 Linux与Python398
6.7.1 Linux中Python的运行环境398
6.7.2 交叉编译CPython401
6.7.3 交叉编译MicroPython402
6.7.4 Jython运行环境404
6.7.5 Android SL4A406
6.8 本章小结407
第7章 Python应用APP408

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