四極質譜儀控制器的設計與實現.pdf

1、隨著近年來質譜技術的發(fā)展，質譜儀成為應用發(fā)展前景最好的科學儀器之一，而四極質譜儀是質譜儀中應用最廣泛的一種。本文根據課題要求，從四極質譜儀的工作原理出發(fā)，設計并實現了一種四極質譜儀控制器。
　　本文依據四極質譜儀控制器系統(tǒng)的整體功能，將四極質譜儀控制器系統(tǒng)分為四個模塊來實現，即：計算機通信模塊、多路控制模塊、數據采集模塊和射頻波形發(fā)生模塊。計算機通信模塊負責將計算機的指令發(fā)送給控制器，并將控制器采集的相關數據返回給計算機進行處理，

2、該模塊中將以太網通信作為核心，并通過串口通信配置以太網參數。多路控制模塊有多路模擬控制和多路數字控制，主要是作為四極質譜儀的直流信號和狀態(tài)控制系統(tǒng)，并能夠對直流電壓和相關狀態(tài)進行監(jiān)控。數據采集模塊用來將質譜數據采集到控制器當中，由程控放大部分和采集A/D部分構成，程控放大部分能夠控制質譜信號的增益。射頻波形發(fā)生模塊依照DDS的基本原理，使用DDR SDRAM作為波形存儲器，向四極質譜儀當中的質量分析器提供射頻調幅信號。這四個模塊基于TM

3、S320VC5416 DSP和Altera EP1C6Q240C8 FPGA的控制，按照系統(tǒng)的總體時序進行相應的工作。
　　本文按照系統(tǒng)的設計方案，通過硬件的設計和相關的編程來實現系統(tǒng)的功能。硬件設計主要是根據每個模塊的功能和實現要求選取合適的器件，并按照正確的方式予以電路搭建。編程主要是通過對DSP和FPGA的編程實現通信協(xié)議的定制、各種總線接口的時序實現和對各個芯片功能的操作。最后本文對每個模塊都進行了調試，并對結果進行了分析