小型核磁共振波譜儀的FPGA設(shè)計(jì).pdf

1、電化學(xué)一核磁共振聯(lián)用(EC-NMR)技術(shù)是一種具有良好應(yīng)用前景的原位譜學(xué)方法,可以用于微觀層次和分子水平研究電化學(xué)吸附、催化的過程和機(jī)理。目前EC-NMR裝置只存在于國外少數(shù)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi),世面上尚無商用的EC-NMR裝置,國內(nèi)也沒有一套完整的EC-NMR裝置。
　　 本文以國家自然科學(xué)基金“基于電化學(xué)——核磁共振聯(lián)用系統(tǒng)的研制及其應(yīng)用”為課題背景,分析核磁共振波譜儀控制系統(tǒng)的要求,以小型化為目標(biāo),將控制系統(tǒng)中脈沖發(fā)射,數(shù)據(jù)采樣,

2、梯度脈沖三個(gè)功能整合在一起構(gòu)成小型化控制臺(tái)。小型化控制臺(tái)的核心在于FPGA設(shè)計(jì)。FPGA不僅承擔(dān)著控制臺(tái)系統(tǒng)大部分邏輯功能設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn),更擔(dān)負(fù)著整個(gè)系統(tǒng)的控制協(xié)調(diào)任務(wù)。因此FPGA設(shè)計(jì)的好壞直接決定了控制臺(tái)系統(tǒng)的性能優(yōu)劣。
　　 本文從傳統(tǒng)核磁共振波譜儀控制系統(tǒng)的功能分析出發(fā),提出小型化控制臺(tái)系統(tǒng)的總體架構(gòu)。詳細(xì)介紹了FPGA的選型,FPGA內(nèi)部通訊,參數(shù)配置,脈沖發(fā)射及數(shù)據(jù)采樣等功能模塊的邏輯設(shè)計(jì),并對(duì)各功能模塊進(jìn)行了仿真,同時(shí)