基于usb+hid类的γ能谱数据采集系统研究

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1、成都理工大学硕士学位论文基于USBHID类的γ能谱数据采集系统研究姓名：周程申请学位级别：硕士专业：核技术及应用指导教师：方方20060501摘要野外地面Y射线能谱测量主要研究地壳岩石土壤中产生的能量范围约为30keV-3000kcV的v射线，这里面包含着铀、钍、钾等天然放射性核素信息，核工程活动产生的大量人工放射性核素信息以及y射线与地壳相互作用产生的相关信息。Y射线能谱数据采集系统的研究则是整个核信息探测研究项目的基础和重要课题。本设计构建在以ARM7TDMI(-s)处理器为核心的硬件、软件架构研究基础上，引入了

2、USBHID接口技术，即充分发挥了USB接口的通用普及、传输速率快和简单易用的特性，又使得具有USB接口的仪器无需驱动程序即可和上位机进行数据通讯，具有即插即用自识别功能，极大地方便了操作，同时缩短整个仪器的开发周期，提高开发效率。与国内外现有的y谱数据采集系统相比，本论文研究成果有以下特点：1．数据采集系统以32位ARM7TDMI(-s)为控制核心，外围电路带有LCD显示以及键盘、时钟和存储电路．无需计算机，用户就可与之进行交互工作，完成对数据的采集、存储、计算分析等过程。系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。2

3、．实现了Y数据采集系统与PC主机USB接口通讯。随着PC机的迅速发展，USB技术将会取代RS．232在核仪器中的应用。在此，研究USB技术在核仪器中的应用是具有实用意义的。3．基于USB接口技术，本设计实现了USB设备的HID类设计，即PC机将本系统识别为是一个HID类设备(如同PC机识别鼠标或者键盘等)。这样，无需编写烦琐的驱动程序就可实现PC机与本系统的数据通讯。大大缩短了开发周期，提高了开发效率，并且便于系统的维护与升级。4．引入了32位ARM技术，在更高的技术起点上研究和设计核能谱数据采集系统，为研发新一代核

4、仪器作好了必要的技术储备。关键词：能谱测量，USB接口，HID类，ARMAbstractThegammarayinrocksandsoilintheearth’Scrust1Smainresearchinthefieldgammarayspectrometrysurvey．Theirenergyrangeismainly30-3000keV，theycontainabundantinformationofnaturalradioactivenuclides，suchasuranium，thorium，potassiu

5、m，etc，andofartificialradioactivenuclidesfromnuclearengineefingactivity,andoftheresultsininteractionbetweenTandearth'scrust．Inactuallytheresearchof1rspectrometrydatacollectionsystemisthebasisandimportantsubjectofwholedetectingandresearchingitemaboutnuclearinform

6、ation．Thisdesign，onthebasisofthehardwareandsoftwareresearchinwhichtheprocessorisARMTTDMI(-s)asthecore，introducesUSBHIDinterfacetechnology,notonlyexertthecharacteristicofUSBinterface，suchasthecommonpopularization，thehighspeedtransfersandthesimplification，butalso

7、insurethedatacommunicationbetweentheUSBinterfaceinstrumentandthePCwithoutdrivers，whichgreatlyshortenthedevelopmentperiodandimprovetheeffidencyofdevelopingofthewholeinstrument．Therearesomeadvantagesintheresearchresultofthispapercomparedwiththenationalandoverseag

8、ammaraydatacollection：1．Thedatacollectionhasthe32-bitARM7TDMI(-S)asthecontrollingcorewithLCDdisplay,keyboard，clockandmemorycircuitinperipherycircuit．Userscouldcontrolittoacc