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超材料数学元材料系统实验系统用于测量超材料的透射和反射系数（S参数）。该系统包括用于测量的Keysight网络分析仪。由Arduino单元控制的修改后的CNC机床用于移动超材料，以便沿轴进行测量。该存储库详细介绍了系统的编程方面。入门部分将引导您进行首次测量。关于系统的部分将指导添加更多功能或调试所需的详细信息。您可以通过单击文件窗口右上角的“代码”，然后单击“下载Zip”来下载整个存储库。测量S参数使用网络分析仪GUI，首先连接您的电路板以进行S参数测量。执行S11参数的测量，使用网络分析仪GUI测试系统。通过程序“网络分析仪”，您可以执行简单的测量。为了执行测量，请启动程序“网络分析仪”，选择仪器并按“运行”。点击“电源” -> “射频电源” -> “打开”。您可以使用“扫描”更改采样点的数量，使用“频率”更改频率范围，选择“迹线”，然后按“迹线1”添加新的迹线。使用“测量”选择S11参数。现在，您应该可以看到您的数据了。请注意，单击“预设”也将

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结构化查询语言（SQL）是一种关系数据库的标准语言，最早于1974年提出。它被广泛应用于大多数数据库系统，作为数据存取的通用语言和标准接口，促进了不同数据库系统之间的互操作性。SQL在关系代数和关系演算之间起到了桥梁作用，并且其功能正在不断扩展。

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MATLAB 通过串口与 Arduino 通信的示例代码，使用 74HC595 移位寄存器通过 Arduino SPI 接口控制 LED 阵列，避免串口冲突。

Apache Kafka是一个分布式流处理平台，用于构建实时数据管道和流式应用程序。Kafka具有高吞吐量、低延迟和良好的容错性，在大数据领域广泛应用。其核心功能包括发布和订阅数据流，以及持久化和传输大量实时数据。 Kafka的四大核心API是其功能基础：1. Producer API：生产者负责将数据发布到特定的主题，可以通过负载均衡算法或基于键的分区策略将数据分配到特定分区。2. Consumer API：消费者订阅并消费主题中的数据，以消费组形式工作，每个主题的记录被分发给消费组中的一个消费者实例，支持扩展性和容错性。3. Streams API：允许开发人员对流数据进行复杂处理，如聚合、连接和其他流处理操作，实现实时分析和数据转换。4. Connector API：允许与其他数据源和接收器集成，便于将数据导入或导出Kafka，如数据库、日志文件等。 在Kafka中，Topic是数据记录发布的主题，可根据业务系统区分。每个主题可分为多个Partition，每个分区是一个有序队列，保证消息顺序。Offset是每个分区记录的唯一标识，用于指示记录在分区中的位置，消费者通过控制Offset跟踪已读取记录。 Kafka提供关键特性确保数据高可用性和可靠性：- 副本与故障转移：每个分区可有多个副本，一个为Leader，其余为Follower。当Leader故障时，Follower自动晋升为新的Leader。- ISR（In-Sync Replicas）：保持与Leader同步的副本组，落后太多或宕机的副本将被移除，确保数据一致性。- LEO（Log End Offset）：记录副本日志的末尾位移，是衡量副本进度的关键指标。 Kafka不仅是一个消息队列，还可作为中间数据存储系统，数据写入Kafka后会被持久化到磁盘。