论文摘要
手持式核素识别仪（Radioisotope Identification Device, RID）是一种基于多道谱仪的多功能便携式核监测设备,可用于剂量率监测、放射源定位以及核能谱采集与核素识别。本论文是在本课题组已研制成功的国产数字化手持式核素识别仪基础上进行的改进型系统的设计。目的是在原有基础上尝试利用模拟多道采集电路,以进一步降低系统功耗,减小仪器尺寸,同时实现能谱数据的监控和能谱数据的传输处理,完成一个能谱获取系统。论文主要围绕以上设计工作进行讨论。论文首先阐述了多道谱仪的原理,综述了国内外谱仪技术与产品的现状及发展趋势,提出了包括采集电路与监控程序开发平台在内的采集系统的整体设计方案。系统主要由能谱数据采集电路和监控程序两大功能部分组成。能谱数据采集部分采用信号调理电路+ADC+CPLD的结构。其中信号调理电路包括极零相消、基线恢复、堆积判弃、峰值保持等功能模块,数字逻辑控制功能采用CPLD实现、数据传输功能使用USB接口来完成。监控部分硬件平台构建在以ARM9处理器为核心的嵌入式系统上,软件则基于Windows CE.NET操作系统,采用eMbedded Visual C++集成开发环境开发监控软件。论文对信号调理电路按功能模块划分进行了比较详细的讨论并进行了优化设计,介绍了CPLD的原理和逻辑功能的实现,描述了USB接口开发流程和固件程序的开发。论文还描述了Windows CE.NET环境下设备驱动程序的模型和开发流程,介绍了USB接口的驱动和按键的外部中断驱动开发。该系统成功完成了软硬件联调,通过触摸屏操作,能够完成对采集电路的控制、能谱数据显示、存储、预处理等功能。论文最后对系统的开发、调试结果进行了总结,对采集板进行了实际的性能测试并展示了实际谱测量结果。根据实际的发展需求,提出了进一步改进的设想,并就目前系统存在的不足和可扩展性进行了讨论。
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摘要Abstract第1章 引言1.1 课题背景1.2 多道谱仪的发展简述1.2.1 多道谱仪发展历史1.2.2 数字化多道和模拟多道的比较1.3 国内外研究现状1.3.1 国外现状1.3.2 国内现状1.4 论文研究内容第2章 手持式RID 采集系统方案设计2.1 手持式RID 硬件框图2.1.1 射线探测器选型2.1.2 模拟多道采集电路方案设计2.1.3 USB 接口方案设计2.1.4 数字逻辑控制功能模块设计2.1.5 主要器件选型2.2 嵌入式操作系统的选择第3章 多道采集板硬件电路设计3.1 极零相消电路3.2 主放电路3.3 滤波成形电路3.4 基线恢复电路3.5 峰值保持电路3.5.1 峰值保持电路3.5.2 峰值检测电路3.6 CPLD 设计3.6.1 硬件描述语言简介3.6.2 堆积判弃功能实现及仿真3.6.3 ADC 时序控制3.7 USB 接口开发3.7.1 CY7C68013A 芯片简介3.7.2 Cypress 开发工具简介3.7.3 固件设计3.8 本章小结第4章 Windows CE.NET 环境下的软件开发4.1 Windows CE.NET 驱动程序设计基础4.1.1 Windows CE.NET 环境下的驱动程序介绍4.1.2 Windows CE.NET 设备驱动模型4.1.3 Windows CE.NET 流接口驱动开发4.2 USB 流驱动开发4.2.1 USB 基本结构概述4.2.2 Windows CE.NET 的USB 系统层次4.2.3 USB 驱动特有的流接口函数4.2.4 USB 驱动加载流程4.2.5 USB 驱动程序编写4.3 Windows CE.NET 中断服务程序设计4.3.1 S3C2440 中断体系4.3.2 Windows CE.NET 中断处理模式4.3.3 修改中断服务例程ISR 增加自定义中断响应4.3.4 中断服务线程实现4.3.5 按键流接口驱动的实现4.4 Windows CE.NET 应用程序设计4.4.1 应用程序实现的功能4.4.2 多线程设计第5章 结论与展望5.1 工作总结5.1.1 论文主要工作5.1.2 采集系统性能测试5.1.3 课题的实际成果5.2 系统改进和展望参考文献致谢个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
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标签：峰值保持论文; 堆积判弃论文; 嵌入式系统论文; 监控系统论文; 手持式论文;
