四極質(zhì)譜儀控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著近年來(lái)質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展，質(zhì)譜儀成為應(yīng)用發(fā)展前景最好的科學(xué)儀器之一，而四極質(zhì)譜儀是質(zhì)譜儀中應(yīng)用最廣泛的一種。本文根據(jù)課題要求，從四極質(zhì)譜儀的工作原理出發(fā)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種四極質(zhì)譜儀控制器。
　　本文依據(jù)四極質(zhì)譜儀控制器系統(tǒng)的整體功能，將四極質(zhì)譜儀控制器系統(tǒng)分為四個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，即：計(jì)算機(jī)通信模塊、多路控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和射頻波形發(fā)生模塊。計(jì)算機(jī)通信模塊負(fù)責(zé)將計(jì)算機(jī)的指令發(fā)送給控制器，并將控制器采集的相關(guān)數(shù)據(jù)返回給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，

2、該模塊中將以太網(wǎng)通信作為核心，并通過(guò)串口通信配置以太網(wǎng)參數(shù)。多路控制模塊有多路模擬控制和多路數(shù)字控制，主要是作為四極質(zhì)譜儀的直流信號(hào)和狀態(tài)控制系統(tǒng)，并能夠?qū)χ绷麟妷汉拖嚓P(guān)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。數(shù)據(jù)采集模塊用來(lái)將質(zhì)譜數(shù)據(jù)采集到控制器當(dāng)中，由程控放大部分和采集A/D部分構(gòu)成，程控放大部分能夠控制質(zhì)譜信號(hào)的增益。射頻波形發(fā)生模塊依照DDS的基本原理，使用DDR SDRAM作為波形存儲(chǔ)器，向四極質(zhì)譜儀當(dāng)中的質(zhì)量分析器提供射頻調(diào)幅信號(hào)。這四個(gè)模塊基于TM

3、S320VC5416 DSP和Altera EP1C6Q240C8 FPGA的控制，按照系統(tǒng)的總體時(shí)序進(jìn)行相應(yīng)的工作。
　　本文按照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，通過(guò)硬件的設(shè)計(jì)和相關(guān)的編程來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。硬件設(shè)計(jì)主要是根據(jù)每個(gè)模塊的功能和實(shí)現(xiàn)要求選取合適的器件，并按照正確的方式予以電路搭建。編程主要是通過(guò)對(duì)DSP和FPGA的編程實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議的定制、各種總線接口的時(shí)序?qū)崿F(xiàn)和對(duì)各個(gè)芯片功能的操作。最后本文對(duì)每個(gè)模塊都進(jìn)行了調(diào)試，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析