基于tms320f2812的高速多道脉冲幅度分析器设计

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1、学校代码：研究生学号：2012101823分类号：TN7级;量餘基于TMS320F2812的高速多道脉冲幄度分析器设计TheDesignofHighSpeedMulti-channelPulseAmpiitudeAnaivzerBasedonTMS320F2812V作者：唐小峰指导教师：乔双教授一纟及学科：电子科学与技术二级学科：电路与系统研究方向：智能检测与控制技术学位类型：学术硕士东北师范大学学位评定委员会2015年5月独仓性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研宄工作所取得的成果。据我所知，除了特别加以标注和致谢

2、的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果。对本人的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：—[一日期：夂J学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，g卩：东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名指

3、导教师签名期：v'日期：^6.r学位论文作者毕业后去向:工作单位：电话通讯地址：邮编摘要核分析技术是当前核科学技术领域的一个重要分支，核分析技术具有不破坏样本、灵敏度高、精度高、分辨率高、能够同时对多种元素进行测定等其他非核技术无法比拟的特点，为自然科学的深入研究和发展提供了可靠的基础。以能谱分析为基础的核分析技术在医学、地质学、能源、考古和工业在线分析等领域有着广泛的应用，作为能谱采集系统核心部件的多道脉冲幅度分析器具有重要的应用价值。本文以美国TI公司生产的高性能DSPTMS320F2812为核心处理器设计了一款实用、高速、多功能的多道

4、脉冲幅度分析器。设计中采用了双存储器切换原理，将数据采集存储空间和数据传输存储空间分开，多道脉冲幅度分析器通过USB2.0接口与PC实现高速数据传输，能够进行能谱的分时测量。双存储器切换的思想和高速数据接口的引进，实现了能谱测量、谱数据上传和显示同时进行，保证了测谱时间不丢失；能谱定时分段测量和保存，为分析相同能量的射线在不同时间段内产生的数量提供了基础数据。另外，在实现能谱采集功能的基础上，本设计集成了脉冲分时计数功能，可提供核事件的发生率在时间上的分布信息。在设计方案的选择上，充分利用TMS320F2812片内的硬件资源，提高了系统集成度

5、。USB2.0接口的开发选用了FTDI公司出产的FT2232H芯片，利用FTDI公司提供的USB固件和VCP（虚拟串口）驱动程序可将USB接口配置为虚拟串口，使得对USB接口的操作能够像对标准串口的操作一样简单、方便，设计方案的选择降低了系统成本的同时保证了设计的成功率。在PC端使用VS2010设计了基于windows系统的能谱显示软件，多道脉冲幅度分析器在能谱软件的控制下实现功能选择、采样时间设置、能谱显示和存储等功能。我们设计的多道脉冲幅度分析器可工作于三种模式——测能谱，脉冲计数，测能谱的同时进行脉冲计数。经实验测试，多道脉冲幅度分析器

6、最小可将30ms内的能谱数据和脉冲计数进行分时采集和存储。在能谱测量模式下，能谱计数率最高可达560kcps；在脉冲计数模式下，脉冲计数率最高为1.9mcps；在能谱测量和脉冲计数同时工作模式下，能谱计数率为300kcps，脉冲计数率为0.9mcps。多道脉冲幅度分析器在三种模式下均具有较高的计数率和能量分辨率，能够满足元素分析等工作的需要，运行稳定可靠。关键词：TMS320F2812；多道脉冲幅度分析器；USB2.0；能谱分时采集IAbstractNuclearanalyticaltechniquesareanimportantpartof

7、modernnuclearscienceandtechnology,nuclearanalyticaltechniqueshavenumerousirreplaceablefeaturesthatconventionalnon-nucleartechnologydoesn’thave,suchashighsensitivity,highaccuracyandprecision,high-resolution(includingspatialandenergyresolution),non-destructive,multi-elementde

8、terminationofcapacityandspecificity,whichprovidesareliablebasisforthefurtherdevelo