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基于S3C2410的多道脉冲幅度分析器硬件设计

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３ ００ ３３ ０）
摘 要 ： 文介绍 ＿ 道脉 冲幅度分 析器 各组成部 分 ， 该 『 多 重点 阐述 了脉 冲检 测 电路 、 峰检测 电路 、 样保持 电路 过 采
的］ 作原理 及 以 ￥ Ｃ ４ ０微处理 器作 为中心 的接 ［ 控制 电路。 ３２１ ｊ
关键词 ： 多道脉 冲； 过峰 检测 ； 采样 保持 ； ３ ２ １ ￥ Ｃ４ ０
张玉 辉 ， 冬 霞 （ 德 镇 高 等专 科 学 校 ， 两 景 德 镇 ３ ３０ ） 王 景 江 ３ ０ ０
Ｚ ａ ｕ ｕ ， ａ ｇ Ｄｏ 一 【 （ ｈ ｎｇ Ｙ －ｈ ｉ Ｗ ｎ ｎｇ ）ａ Ｊ １ｚｌ Ｃ ｍ ｐ ｅ ｅ ｓ ｅＣ ｌ ｇ ， ｇ ｉ ｉ ｇ ｅ ｈ ｎ ｉ ｝ ｔ ￣ｒ ｈ ｎ ｉ ｏｌ ｅ ｊ ｘ Ｊ ｄ ｚ ｅ ｖ ｅ Ｊ ｎ
ｕ ｅ ｔ ｅ Ｓ３ ； ４１ ｓ ｄ ｈ Ｃ２ ０ｍ ｉ ｏｐ ｏ ｃｒ ｒ ｃｅ ｓ ｒ ｓ ｏｎ ａｓ， ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎｔ ｆ ｏ ｈ ｅ ｔ ａ ｉ ｅ ａ ￣ ｒ
Ｋｅ ｏｒ ｓ ｙｗ ｄ ：ｍｕｌ一ｃ ａ ｎ ｕ ｓ ； ｔ ｎｐｕ ｅ； ａ ｐｔ－ｈ ｌ ｎｇ Ｓ Ｃ ２ １ ｔ － ｈ ｎ ｅｌ ￣ ｅ ｄｃｅｃ ｉ ｓｌ ｓ ｍ ｅ ｏｄｉ ； ３ ｉ ｐ ｔ ｏＴ ９５ ４
文献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ３０１７２ １） —０ ６． １０ — ０（０ ｔ ３ ０ １－３ ０ ０
Ａｂｓ ｒ ｃ ：Ｔ ｉ ｐ ｎ ｒ ｕ ｅｄ ０ ｅ ｈ ｒ ｔ ａ ｔ ｈｓ ｐａ ｅｒｉｔ ｏｄ ｃ ａ ｄｗａ ｅ ｄｅ ｉ ｆ ｈ ｕｔ— ａ ｎ ｌ ｌｅ ａｍｐｌｕ ｎ ｙ ｅｒ ｏ ｕ ｅ ｏ ｈ ｅ ａ ｉｇ ｐ ｉ — ｒ ｓｇｎ ｏ ｅ ｍ ｌ ｃｈ ｎ ｅ ｓ ｔ ｉ ｐｕ ｉ ｄｅ ａ ａｌ ｔ ｚ ／ ｃ ｓ ｄ ｎ ｔ ｅ ｏｐ ｒ ｔ ｒｎ ￣ ｎ ｃｐｌ ｆｔ ｅ ｐ ｓ ｅｔｃｔ ｎ ｃｒ ｕｔｏ ｅ ａ ｅ ｅ ｔ ｎ ｃ ｒ ｉｓ ｉ ｅ ｏ ｈ ｕｌ ｄ ｅ ｉ ｉ ｉ ｖ ｐｅ ｋ ｄ ｔ ｃ ｉ ｉ ｅ ｏ ｃ ， ｒ ｏ ｃｕｔ ａｍｐｌ－ｈ ｄ ｎ ｉ ｕｉａ ｅ ａ ｈ ｛Ｉ ｒ￡ ｅ ｃ ｎ ｒ ｉ ｕｔ ｗｈｃ ， ｅ ｏｌｉ ｇ ｃｒ ｔ ｓ ｗ ¨ ｓ ｅ ｎ ｅ ｝ ｃ ． ｏ ｔ ｏｌｃｒ ｉ ｃ Ｉｈ
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基 于 ￥ Ｃ２ １ ３ ４ ０的 多 道 脉 冲 幅 度 分 析 器 硬 件 设 计
Ｔｈｅ Ｈ ａ ｄ ａ ｅ Ｄ ｅ ｉ ｎ ｅ ｕ ｔ—ｃ ｎｎ ｌ ｒ ｗ ｒ ｓ ｇ ｆＭ ｌｉ— ｈａ ｅ Ｐｕｌ ｅ Ａｍ ｐ ｉ ｄ ｓ ｌｔ ｅ Ａｎａ ｙ ｅ ｓ ｄ ｏ ￥３ ｕ ｌ ｚ ｒＢａ ｅ ｎ Ｃ２ ０ ４１
体性能。
３１脉冲检测和过峰检测电路 ．
脉冲检测电路是通过设 定阈值 ， 将信号 中幅度小于阈值 的 噪声去除， 如图 ２所示 。 当脉 冲信 号大于阈值时 ，Ｍ ９ Ｌ ３ ３比较器 输 出高电平 ；当脉 冲信号小 于阈值时 ，Ｍ ９ Ｌ ３ ３比较 器输 出低
ｃ ｃｎ ｍｂ ｒＴ ９ ５ｚ Ｌ ｕ ｅ： Ｉ ３ ３ Ｍ
Ｄ ｃ ｍ ｅ ｔ ｏ ｅＡ ｏ ｕ ｎ ｄ ： ｃ
Ａ ｔ ｔ ｌ １ ０ — １ ７２ １ ］３ Ｃ １ — ３ ｒｉ ｏ Ｄ：０ ３ ０ ０ （０ Ｏ 一 Ｏ ６ ０ ｃ １
１引言
核 能 谱辐 射 测 技 术 是 一 种 综 合性 很 强 的技 术 ， 是 核探 它 洲 技术 、 电子 技 术 、 算 机 技 术 等 多 ¨学 科 相 互 交 叉 渗 透 的 产 计 物 ， 有现 场 、 元 素 快 速 分 析 等 特 点 。近 年来 ， 着 核技 术 的 具 多 随 不 断完 善 扩展 ， 射线 传 感 器 为 基 础 的 各 类 核 测 磺 仪器 在 ］ 以 Ｉ 业 洲 控 等领 域 发 挥 着越 来 越 重要 的作 用 。而现 代 测控 技 术 的发 展 对 测 量 控 制精 度 稳 定 忡 也 提 ｆ ｒ更 高 的要 求 ， 望 电路 简 ｊ 期 清 、 能可靠． 性 ． 多 道 脉 冲幅 度 分 析 器 是 核 能谱 测 量 中 的关 键 部 件 ， 把被 它 测 得 的模 拟 信 号变 换 成 ． 机 可以识 别 的数 字 量 ， 同 幅度 的 算 １ 不 模 拟 号转 换成 对 应 的 数 信 息 ，这 个 数 字 信 息 代 表 一 个 道 址 以道址 作 为仔 储 器 的 地 址码 录 脉 冲数 ， 道址 的计 数 就 各 可 以体 现脉 冲幅 度 的分 布 情况 。 传 统 的 多 道 数 据 采 集 系统 在 硬 件 卜大 多 采 用 分 离 元 器 件 及 ８ 单 片 机来 没计 ， 其 功 耗 大 、 计 复杂 ， 储 数 据 的 内存 位 故 设 存 容量 小 、 据传 输 率 低并 Ｈ 于 调试 。随着 电 子技 术 的 发展 ， 数 雄 一 些 新 型 低功 耗 集 成 电路 、 ＳＣ集 成 电路 、微 处 理 器 技 术 的 不 断 ＡＩ 引 入 ， 得 核能 谱 数 据采 集 系 统 的功 能 日益完 善 和 强大 。因此 ， 使
后存储到片上 Ｆ Ａ Ｈ中。存储 的数据可以直接显示也可以传 ＬＳ
送 到 上位 机 显 示 。
图 １系统 结 构 框 图
３硬件 设 计
多 道 脉 冲 幅度 分 析 器 主要 由脉 冲检 测 电路 、 峰 检 测 电 过 路 、 制 电路 和 采 样 保 持 电路 等 组 成 。 控
利用 ３ 位 的 Ａ Ｍ处理器作 为控制核心 ， ２ Ｒ 可以提高分 析器 的整

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基于DSP技术的多道核脉冲幅度分析器的设计

基于DSP技术的多道核脉冲幅度分析器的设计


基 于 ＤＳ Ｐ技 术 的 多道 核脉 冲 幅度 分 析 器 的设 计
任 家 富 ， 建斌 ， 克 亮 ， 娟 周 穆 林
（ 成都理工大学 ， 四川成都 ６０ ５ ） １０ ９
摘要 ： 介绍 以 ＤＳ ２ ０ 芯 片为核 心 ， Ｐ４７ 采用专用峰值幅度采样保持 电路 ， 根据输 入信号上升沿及 峰 值 信息进 行分析 的多道 核脉 冲幅度 分析器 系统 的原理和 硬件 结构 。在合金 分折 及 同 位素 密度 成像 系统 中， 采用本 脉冲幅度分析器进 行高速数据采集 ， 取得 了满意 的效果 也可适 用于其 他核脉 冲 信号 峰值幅
：
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Ｉ． Ｉ
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测并保持峰值脉冲信号 ， 直至发送 Ｒ Ｔ复位信 Ｓ
号进行清除为止 。峰值保持 电路将脉冲转换峰 值 幅度相等 的直 流电平输 出， Ｐ Ｄ １比较 在 Ｋ ０ 器上用 直流 电平 与 原始 信 号进 行 比较 产 生过 峰
信号 。过峰信号为脉冲信号的后沿 。用这个信
的计数率 ， 由此可以得到一条核辐射谱线。
对模拟信号 的分类工作 。
１ 系统原理
核脉冲幅度分析器的原理如 图 １ 所示。当
信号输入时 ， 首先进入 峰值保持 电路 ， 将脉 冲
变成与峰值等值的直流电平 。该直流电平与原
始输入信号一起在过峰检测电路 中产生过峰信
号， 控制 电路得到该信号后启动模数变换器进
行Ａ ／Ｄ转换 ， 转换 的结果 送 入地址 寄存器 。
图 １ 多道 脉 冲幅度分 析器的原理 图
控制 电路 给出读命令 ， 选通对应地址 的存储单 元， 将该单元 的已有 内容读 入数据 运算 寄存
基于S3C2410的锚杆锚固质量检测仪的硬件设计

基于S3C2410的锚杆锚固质量检测仪的硬件设计


ｗｈｃ ｂ ｓ ｄ ｎ ２ ｉ ｅ ｉｈ ａ ｅ ｏ ３ ｂｔ ｓ ｍｂ ｄ ｅｄ ｆ ｓ ｏ ． Ｔ ｉ ｐｌｔ ｅ ｄ ｐｒ ｅ ｓ ｏ ｒ ｈｓ ａｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｋ ａ ｅ ￥ Ｃ２ ０ ３ ４１ ａ ａ ｃ ． ｈ ｔ ｅ ｒ ｈ ｓ ｓ ｅ ｓ ｏｒ ｅ ａｓ ｈ ｉ ｙ ｔ ｍ ｒ ｓ ｅ ｉ ｃｕ ｉｇ ｃ ｅ ｏｕ ｃ ｓ ｎ ｌ ｄ ｎ ｒ ￥３ ４１ ｏｒ ｙ ｔ ｍ．１ ｅ ｃ ｐ ｃｔ ａ ｈ ａ ｄ ＳＤＲ Ｃ２ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ０ ａｒ ａ ａ ｉ Ｆｌｓ ｎ ｇ ｙ ＡＭ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｏ ｎ ｃｉ ， ｏ
通 大学 自 动化 与电气工程学院 ．从事 电气工程及其 自 动化教学与科研 工作 。
基于 ￥ Ｃ ４ ３ ２ １ ０的锚杆锚固质 量检测仪 的硬件设计
丰焕亭 ，沈疆海 ，闵 军
（ 长江 大学 计算 机科 学学院 ，荆 州 ４ ４ ２ ） ３ ０ ３
摘要 ：本文介绍 了一种基于 ３ ２位嵌入式系统 的低 功耗高性能的锚杆锚 固质 量声波检测仪的硬件设计方案 该平 台以 Ｓ Ｃ ４ ０为核心．带有丰富的系 ３２１ 统资源 ．包括 ￥ Ｃ ４ ０核心系统、大容量 Ｆａ ｈ和 Ｓ Ａ 接 口、Ｊ Ａ ３ ２１ ｌ ｓ ＤＲ Ｍ Ｔ Ｇ 调试接 口、液晶显示器接 口、数据采集等 ，本文详细介绍 了各个功能模块 的
ａ ｃ ｏ ｕ ｌｙ ｓ ｕ ｄ ｗａ ｅ ｉ ｓ ｒ ｍｅ ｎ ｈ ｒ ｑ ａｉ ｏ ｎ ｔ ｖ ｎ ｔｕ
ｎ ａ ｉ ｎ ｂ ｓ ｄ Ｏ Ｃ２４ ｔ ｔ ａ ｅ ｎ Ｓ３ ｏ Ｏ １
ＦＥＮＧ ａ ｔｎｇＳＨＥＮ ｉ ｎｇ ｈａ， Ｉ Ｊ ｎ Ｈｕ ｎ・ｉ ， Ｊ ａ ・ ｉ Ｎ ｕ Ｍ
根椐锚杆检测原理，检测时在锚杆端部发射 哥频应 力波，高频 应 力波将会 沿锚杆 向杆底传播 ，并不 断地 向周围砂 浆和 围岩中透 射，当遇到注 浆密 实度 差和锚 杆根 部波阻抗变化界面时将产生反射 信号，通过安装在锚杆端 部的接收装置 （ 传感器 ）接 收反射 信号。 通过对接收装置接 收到的锚 杆有效信 号 （ 入射信 号和反射信号）进 行时域和频 域的分析 ，来 判断 锚杆的 长度 、砂 浆饱和度 ．工作荷 载、极限承载 能力、缺浆部位 等参 数，并据 此对锚杆的锚固质量进 行评价 【】 ２ 。根 据我们 的项 目要 求， 并结合 一般仪 器在测 量、运 算、操作 、存储和人机 交互上的功能要求，本系统硬件设计如图 ｌ ， 主要包括 以下几个方面 的内容： １ 存储 器扩展接 口 ２ ） ）凋试系统接
S3c2410电路设计(以北京博创s3c2410-s实验箱为例讲解)

S3c2410电路设计(以北京博创s3c2410-s实验箱为例讲解)


17
印刷电路板的设计
电源质量与分配
电源分配
实际的工程应用和理论都证实，电源的分配对系统的稳定性有很 大的影响，因此，在设计印刷电路板时，要注意电源的分配问题。
在印刷电路板上，电源的供给一般采用电源总线（双面板）或电 源层（多层板）的方式。电源总线由两条或多条较宽的线组成，由 于受到电路板面积的限制，一般不可能布得过宽，因此存在较大的 直流电阻，但在双面板得设计中也只好采用这种方式了，只是在布 线的过程中，应尽量注意这个问题。 在多层板的设计中，一般使用电源层的方式给系统供电。该方式 专门拿出一层作为电源层而不再在其上布信号线。由于电源层遍及 电路板的全面积，因此直流电阻非常的小，采用这种方式可有效的 降低噪声，提高系统的稳定性。
32
33
LCD与触摸屏

从CPU 的LCD 控制器出来的信号线包括24 根数据线和若 干根控制线。对于256色LCD 只需要其中低8 位数据线即可。 这些信号线是经过74HC245 隔离后接到LCD 模块的，接 256 色屏时也由245 芯片完成电平转换。8 位LCD 模块除 了需要控制信号和数据信号外，还需要一个22V 左右的工 作电压和上千伏的背光电压。前者由MAX629 升压后得到， 后者由一个逆变器模块提供。另外LCD 信号线驱动芯片 74HC245 的电源是可选的，当使用5V 电平的256 色彩屏 时该芯片电源使用5V，使用3.3V 的16 位真彩屏选择3.3V。 （2410-S可以安装5＃的伪彩屏和8＃的真彩屏）。
芯片在工作时有一定的发热是正常的，但如果有芯片特 别发烫，则一定有故障存在，需断电检查确认无误后方可继 续通电调试。
20
硬件系统的调试
电源、晶振及复位电路调试
调试电源电路之前，尽量少接器件，通电之前检查有无 短路现象
S3C2410主要功能部件及参数设置(完全)

S3C2410主要功能部件及参数设置(完全)


5.1 NandFlash控制器
（２）NFCMD寄存器 NAND Flash的命令寄存器NFCMD的地址是0x4e000004，表 5-3所示是NFCMD寄存器属性值设置，相对应位的默认值、 功能设置位的表示。NFCMD寄存器中，对于不同型号的 Flash，操作命令一般不同。
例如： NFCONF & = ~(1<<11) //发出片选信号 NFCMD = 0xff //在K9F1208U0M存储器中表示reset命令
5.1 NandFlash控制器 • ２. NAND Flash相关寄存器应用
（１）NFCONF寄存器 NFCONF寄存器的地址是0x4e000000，表5-2所示是NFCONF 寄存器属性值设置，相对应位的默认值、功能设置位的表 示。
5.1 NandFlash控制器
NAND Flash需要初始化，在一般情况下要使NAND Flash使能，[15：12]设置为0b1111; CLE和ALE持续时间 设置为HCLK，因而[11：8]=0b1000; TWRPH0持续为3，即 位[7：4]设置为0b0011,如果把TWRPH1值设为0，即把 NFCONF初始化为0xf830。 例如：设置第11位为0，使NAND Flash使能。 NFCONF & = ~0x800; 设置第11位为1，使NAND Flash禁用。 NFCONF ｜ = 0x800;
5.1 NandFlash控制器
• 5.1.3 NAND Flash 存储器接口
图5-2是NAND Ｆlash存储器接口示意图。
5.1 NandFlash控制器
图5-２中，NAND Flash的管脚配置如下： D[7:0]:数据/命令/地址/的输入/输出口 (与数据总线共 享） CLE:命令锁存使能 (输出) ALE:地址锁存使能（输出） nFCE:NAND Flash 片选使能（输出） nFRE:NAND Flash 读使能 (输出) nFWE:NAND Flash 写使能 (输出) R/nB:NAND Flash 准备好/繁忙（输入） S3C2410的内存片选有8个片选（BANK），在U-Boot中， 要配制SDRAM和FLASH的 BANK数，如果SDRAM或者FLASH就 接了n个片选的时候，就定义为n，如n为8，即BANK8。图 5-3是S3C2410的内存映射图，S3C2410和其他的大部分的 处理器一样，支持Nor Flash和NANDFlash启动，而这两种 启动方式内存所映射的地址不相同。