隨著半導(dǎo)體工藝的飛速發(fā)展和芯片設(shè)計水平的不斷進(jìn)步,ARM微處理器的性能得到大幅度地提高,同時其芯片的價格也在不斷下降,嵌入式系統(tǒng)以其獨(dú)有的優(yōu)勢,己經(jīng)廣泛地滲透到科學(xué)研究和日常生活的各個方面。 本文以ARM7 LPC2132處理器為核心,結(jié)合蓋革一彌勒計數(shù)管對Time-To-Count輻射測量方法進(jìn)行研究。ARM結(jié)構(gòu)是基于精簡指令集計算機(jī)(RISC)原理而設(shè)計的,其指令集和相關(guān)的譯碼機(jī)制比復(fù)雜指令集計算機(jī)要簡單得多,使用一個小的、廉價的ARM微處理器就可實(shí)現(xiàn)很高的指令吞吐量和實(shí)時的中斷響應(yīng)。基于ARM7TDMI-S核的LPC2132微處理器,其工作頻率可達(dá)到60MHz,這對于Time-To-Count技術(shù)是非常有利的,而且利用LPC2132芯片的定時/計數(shù)器引腳捕獲功能,可以直接讀取TC中的計數(shù)值,也就是說不再需要調(diào)用中斷函數(shù)讀取TC值,從而大大降低了計數(shù)前雜質(zhì)時間。本文是在我?guī)熜謪诬姷摹禩ime-To-Count測量方法初步研究》基礎(chǔ)上,使用了高速的ARM芯片,對基于MCS-51的Time-To-Count輻射測量系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn),進(jìn)一步論證了采用高速ARM處理器芯片可以極大的提高G-M計數(shù)器的測量范圍與測量精度。 首先,討論了傳統(tǒng)的蓋革-彌勒計數(shù)管探測射線強(qiáng)度的方法,并指出傳統(tǒng)的脈沖測量方法的不足。然后討論了什么是Time-To-Count測量方法,對Time-To-Count測量方法的理論基礎(chǔ)進(jìn)行分析。指出Time-To-Count方法與傳統(tǒng)的脈沖計數(shù)方法的區(qū)別,以及采用Time-To-Count方法進(jìn)行輻射測量的可行性。 接著,詳細(xì)論述基于ARM7 LPC2132處理器的Time-To-Count輻射測量儀的原理、功能、特點(diǎn)以及輻射測量儀的各部分接口電路設(shè)計及相關(guān)程序的編制。 最后得出結(jié)論,通過高速32位ARM處理器的使用,Time-To-Count輻射測量儀的精度和量程均得到很大的提高,對于Y射線總量測量,使用了ARM處理器的Time-To-Count輻射測量儀的量程約為20 u R/h到1R/h,數(shù)據(jù)線性程度也比以前的Time-To-CotJnt輻射測量儀要好。所以在使用Time-To-Count方法進(jìn)行的輻射測量時,如何減少雜質(zhì)時間以及如何提高計數(shù)前時間的測量精度,是決定Time-To-Count輻射測量儀性能的關(guān)鍵因素。實(shí)驗用三只相同型號的J33G-M計數(shù)管分別作為探測元件,在100U R/h到lR/h的輻射場中進(jìn)行試驗.每個測量點(diǎn)測量5次取平均,得出隨著照射量率的增大,輻射強(qiáng)度R的測量值偏小且與輻射真實(shí)值之間的誤差也隨之增大。如果將測量誤差限定在10%的范圍內(nèi),則此儀器的量程范圍為20 u R/h至1R/h,量程跨度近六個數(shù)量級。而用J33型G-M計數(shù)管作常規(guī)的脈沖測量,量程范圍約為50 u R/h到5000 u R/h,充分體現(xiàn)了運(yùn)用Time-To-Count方法測量輻射強(qiáng)度的優(yōu)越性,也從另一個角度反應(yīng)了隨著計數(shù)前時間的逐漸減小,雜質(zhì)時間在其中的比重越來越大,對測量結(jié)果的影響也就越來越嚴(yán)重,盡可能的減小雜質(zhì)時間在Time-To-Count方法輻射測量特別是測量高強(qiáng)度輻射中是關(guān)鍵的。筆者用示波器測出此輻射儀器的雜質(zhì)時間約為6.5 u S,所以在計算定時器值的時候減去這個雜質(zhì)時間,可以增加計數(shù)前時間的精確度。通過實(shí)驗得出,在標(biāo)定儀器的K值時,應(yīng)該在照射量率較低的條件下行,而測得的計數(shù)前時間是否精確則需要在照射量率較高的條件下通過儀器標(biāo)定來檢驗。這是因為在照射量率較低時,計數(shù)前時間較大,雜質(zhì)時間對測量結(jié)果的影響不明顯,數(shù)據(jù)線斜率較穩(wěn)定,適宜于確定標(biāo)定系數(shù)K值,而在照射量率較高時,計數(shù)前時間很小,雜質(zhì)時間對測量結(jié)果的影響較大,可以明顯的在數(shù)據(jù)線上反映出來,從而可以很好的反應(yīng)出儀器的性能與量程。實(shí)驗證明了Time-To-Count測量方法中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是如何對計數(shù)前時間進(jìn)行精確測量。經(jīng)過對大量實(shí)驗數(shù)據(jù)的分析,得到計數(shù)前時間中的雜質(zhì)時間可分為硬件雜質(zhì)時間和軟件雜質(zhì)時間,并以軟件雜質(zhì)時間為主,通過對程序進(jìn)行合理優(yōu)化,軟件雜質(zhì)時間可以通過程序的改進(jìn)而減少,甚至可以用數(shù)學(xué)補(bǔ)償?shù)姆椒▉淼窒瑥亩梢缘玫奖容^精確的計數(shù)前時間,以此得到較精確的輻射強(qiáng)度值。對于本輻射儀,用戶可以選擇不同的工作模式來進(jìn)行測量,當(dāng)輻射場較弱時,通常采用規(guī)定次數(shù)測量的方式,在輻射場較強(qiáng)時,應(yīng)該選用定時測量的方式。因為,當(dāng)輻射場較弱時,如果用規(guī)定次數(shù)測量的方式,會浪費(fèi)很多時間來采集足夠的脈沖信號。當(dāng)輻射場較強(qiáng)時,由于輻射粒子很多,產(chǎn)生脈沖的頻率就很高,規(guī)定次數(shù)的測量會加大測量誤差,當(dāng)選用定時測量的方式時,由于時間的相對加長,所以記錄的粒子數(shù)就相對的增加,從而提高儀器的測量精度。通過調(diào)研國內(nèi)外先進(jìn)核輻射測量儀器的發(fā)展現(xiàn)狀,了解到了目前最新的核輻射總量測量技術(shù)一Time-To-Count理論及其應(yīng)用情況。論證了該新技術(shù)的理論原理,根據(jù)此原理,結(jié)合高速處理器ARM7 LPC2132,對以G-計數(shù)管為探測元件的Time-To-Count輻射測量儀進(jìn)行設(shè)計。論文以實(shí)驗的方法論證了Time-To-Count原理測量核輻射方法的科學(xué)性,該輻射儀的量程和精度均優(yōu)于以前以脈沖計數(shù)為基礎(chǔ)理論的MCS-51核輻射測量儀。該輻射儀具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等優(yōu)點(diǎn)。用戶可以定期的對儀器的標(biāo)定,來減小由于電子元件的老化對低儀器性能參數(shù)造成的影響,通過Time-To-Count測量方法的使用,可以極大拓寬G-M計數(shù)管的量程。就儀器中使用的J33型G-M計數(shù)管而言,G-M計數(shù)管廠家參考線性測量范圍約為50 u R/h到5000 u R/h,而用了Time-To-Count測量方法后,結(jié)合高速微處理器ARM7 LPC2132,此核輻射測量儀的量程為20 u R/h至1R/h。在允許的誤差范圍內(nèi),核輻射儀的量程比以前基于MCS-51的輻射儀提高了近200倍,而且精度也比傳統(tǒng)的脈沖計數(shù)方法要高,測量結(jié)果的線性程度也比傳統(tǒng)的方法要好。G-M計數(shù)管的使用壽命被大大延長。 綜上所述,本文取得了如下成果:對國內(nèi)外Time-To-Count方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析,指出了Time-To-Count測量方法的基本原理,并對Time-T0-Count方法理論進(jìn)行了分析,推導(dǎo)出了計數(shù)前時間和兩個相鄰輻射粒子時間間隔之間的關(guān)系,從數(shù)學(xué)的角度論證了Time-To-Count方法的科學(xué)性。詳細(xì)說明了基于ARM 7 LPC2132的Time-To-Count輻射測量儀的硬件設(shè)計、軟件編程的過程,通過高速微處理芯片LPC2132的使用,成功完成了對基于MCS-51單片機(jī)的Time-To-Count測量儀的改進(jìn)。改進(jìn)后的輻射儀器具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等特點(diǎn)。本論文根據(jù)實(shí)驗結(jié)果總結(jié)出了Time-To-Count技術(shù)中的幾點(diǎn)關(guān)鍵因素,如:處理器的頻率、計數(shù)前時間、雜質(zhì)時間、采樣次數(shù)和測量時間等,重點(diǎn)分析了雜質(zhì)時間的組成以及引入雜質(zhì)時間的主要因素等,對國內(nèi)核輻射測量儀的研究具有一定的指導(dǎo)意義。
標(biāo)簽: TimeToCount ARM 輻射測量儀
上傳時間: 2013-06-24
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隨著我國加入WTO,我國逐漸成為世界縫制設(shè)備生產(chǎn)和銷售中心。在縫制設(shè)備行業(yè)占據(jù)極其重要地位的繡花機(jī)行業(yè)也因此而得到迅速發(fā)展,我國繡花機(jī)產(chǎn)量已占據(jù)全球繡花機(jī)產(chǎn)量的70%。但是,我國的繡花機(jī)行業(yè)在發(fā)展的過程中仍存在和面臨著很多問題。一方面是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品質(zhì)量,我國的繡花機(jī)主要以中低檔為主,在噪聲、刺繡質(zhì)量、效率、產(chǎn)品壽命以及維護(hù)性等方面與國外先進(jìn)機(jī)型存在較大差距;另一方面是技術(shù)實(shí)力和創(chuàng)新能力,作為繡花機(jī)全部技術(shù)核心的控制器,國內(nèi)能開發(fā)的公司屈指可數(shù),缺乏有效的競爭,且技術(shù)實(shí)力和創(chuàng)新能力無法與國際企業(yè)相抗衡。 針對上述情況,本文分析了繡花機(jī)的工作原理和當(dāng)前主流繡花機(jī)的控制方式及特點(diǎn),在研究室已完成的中低速平繡型工業(yè)繡花機(jī)課題的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種基于硬實(shí)時嵌入式操作系統(tǒng)WinCE5.0,以32位RISC架構(gòu)ARM9處理器S3C2440A為主控芯片,以MAXII系列CPLDEPM1270為接口芯片的高速繡花機(jī)控制器。整個繡花機(jī)以高速,高質(zhì)量為目標(biāo),以伺服電機(jī)作為主軸驅(qū)動,步進(jìn)電機(jī)作為X/Y軸驅(qū)動,帶USB接口和Ethernet接口,預(yù)留特種繡接口,帶高分辨率彩色觸摸屏,功能豐富,操作方便。 本文分7章,第一章闡述了課題背景,繡花機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù);第二章從原理出發(fā)完成了需求分析,硬件和操作系統(tǒng)選型和項目規(guī)劃;第三章完成了總體硬件系統(tǒng)設(shè)計并重點(diǎn)介紹了驅(qū)動系統(tǒng),CPLD單元,主控制板的設(shè)計和各種資源的分配;第四章在分析WinCE及其項目開發(fā)流程和環(huán)境構(gòu)建的基礎(chǔ)上,完成了軟件的總體框架設(shè)計并介紹了相關(guān)設(shè)計要點(diǎn)。第五章主要是驅(qū)動程序和運(yùn)動控制模塊并以步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的開發(fā)為例介紹了流驅(qū)動的開發(fā)過程和相關(guān)的技術(shù)要點(diǎn)。第六章設(shè)計了一種自主的內(nèi)部花樣格式并完成了相應(yīng)的測試。最后一章是對本課題的總結(jié)和展望。 本文不僅從項目研究與開發(fā)和軟件工程的高度詳細(xì)探討了基丁ARM和WinCE5.0的繡花機(jī)控制器的整個開發(fā)過程,也具體的從硬件設(shè)計,資源配置,軟件編寫,驅(qū)動開發(fā),運(yùn)動控制和花樣處理等多個方面進(jìn)行了深入的分析和研究。本課題的工作對于高速高檔繡花機(jī)的開發(fā)具有很好的參考價值和實(shí)踐意義,對于提升國內(nèi)繡花機(jī)行業(yè)在高端市場與國外企業(yè)的競爭力,提升民族品牌價值,改變國內(nèi)繡花機(jī)控制器被少數(shù)公司所壟斷,增加良性有效競爭有積極影響。
上傳時間: 2013-06-29
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VB從入門到實(shí)踐。很適合vb的入門者。一邊學(xué)一邊做,更快掌握。-VB from entry to practice. Vb is very suitable for beginners. Side w
標(biāo)簽: VBfromentrytopractice
上傳時間: 2013-05-29
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海信HDP2968CH彩電電路圖海信HDP2968CH彩色電視機(jī)電路圖,海信HDP2968CH彩電圖紙,海信HDP2968CH原理圖
上傳時間: 2013-05-21
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·《信號處理引論》【國外電子與通信教材系列】 【原書作者】: [美]James H. McClellan/ Ronald W. Schafer/ Mark A. Yoder【譯者】:周利清 等【出版社】 : 電子工業(yè)出版社【出版日期】:2005年4月【文件格式】:超星 本書是作者根據(jù)他們近十年的教學(xué)和研究
標(biāo)簽: 信號處理
上傳時間: 2013-04-24
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MMA7455加速度傳感器例程,基于C51單片機(jī),測試X\Y\Z軸數(shù)值。
上傳時間: 2013-05-21
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·《嵌入式軟件基礎(chǔ):C語言與匯編的融合》(Fundamentals of Embedded Software)(Daniel W. Lewis)英文版[PDF]
上傳時間: 2013-07-06
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自定義的組件包。其中包含了市場上很炫的優(yōu)秀的用戶體驗組件, 供大家業(yè)務(wù)開發(fā)用。
標(biāo)簽: android-w android widget song
上傳時間: 2013-05-16
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51單片機(jī)PS2鼠標(biāo)控制源代碼,接收鼠標(biāo)數(shù)據(jù)緩沖區(qū),分別存放:功能信息字節(jié),x位移量,y位移量,允許全局中斷,允許定時器/計數(shù)器0溢出中斷。
標(biāo)簽: PS2 51單片機(jī) 鼠標(biāo) 控制
上傳時間: 2013-04-24
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15.2 已經(jīng)加入了有關(guān)貫孔及銲點(diǎn)的Z軸延遲計算功能. 先開啟 Setup - Constraints - Electrical constraint sets 下的 DRC 選項. 點(diǎn)選 Electrical Constraints dialog box 下 Options 頁面 勾選 Z-Axis delay欄.
上傳時間: 2013-10-08
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