基于FPGA的X射线能谱测量数据采集系统设计与实现
| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4-5页 |
| 1 引言 | 第8-16页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-14页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第9-12页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3 研究内容 | 第14页 |
| 1.4 论文章节安排 | 第14-16页 |
| 2 X射线能谱测量的基本原理 | 第16-26页 |
| 2.1 概述 | 第16-18页 |
| 2.1.1 X射线的产生 | 第16-17页 |
| 2.1.2 X射线的本质及其特性 | 第17-18页 |
| 2.2 X射线能谱测量用核辐射探测器 | 第18-22页 |
| 2.2.1 气体电离计数器 | 第18-19页 |
| 2.2.2 闪烁计数器 | 第19-22页 |
| 2.2.3 半导体探测器 | 第22页 |
| 2.3 X射线能谱测量数据采集系统基本原理 | 第22-26页 |
| 2.3.1 多道脉冲幅度分析器简介 | 第23页 |
| 2.3.2 核探测器输出信号特征 | 第23-24页 |
| 2.3.3 多道脉冲幅度分析器工作原理 | 第24-26页 |
| 3 X射线能谱测量数据采集总体设计方案 | 第26-34页 |
| 3.1 总体方案设计 | 第26-27页 |
| 3.2 模数转换器件及其选型 | 第27-29页 |
| 3.3 FPGA相关介绍及选型 | 第29-33页 |
| 3.3.1 现场可编程逻辑器件及选型 | 第29-30页 |
| 3.3.2 Quartus II软件简介 | 第30-31页 |
| 3.3.3 FPGA开发流程 | 第31-33页 |
| 3.4 微控制器选型 | 第33-34页 |
| 4 X射线能谱测量数据采集系统硬件电路设计 | 第34-40页 |
| 4.1 电源电路设计 | 第34-35页 |
| 4.2 信号调理电路（预处理电路） | 第35-36页 |
| 4.3 ADC采样电路 | 第36-38页 |
| 4.3.1 AD9215简介 | 第36-37页 |
| 4.3.2 AD9215驱动电路设计 | 第37-38页 |
| 4.4 FPGA外围电路设计 | 第38-39页 |
| 4.5 STM32外围电路设计 | 第39-40页 |
| 5 FPGA软件设计 | 第40-58页 |
| 5.1 时钟分频模块 | 第40-41页 |
| 5.2 ADC采样控制模块 | 第41-43页 |
| 5.2.1 AD9215采样时序 | 第41-42页 |
| 5.2.2 ADC采样控制模块设计 | 第42-43页 |
| 5.3 幅值提取模块 | 第43-46页 |
| 5.4 双端口RAM模块 | 第46-49页 |
| 5.4.1 双端口RAM设计 | 第46-47页 |
| 5.4.2 双端口RAM控制模块设计 | 第47-49页 |
| 5.5 FIFO缓存模块设计 | 第49-51页 |
| 5.6 SPI数据传输模块设计 | 第51-58页 |
| 5.6.1 SPI数据接收模块设计 | 第52-55页 |
| 5.6.2 SPI发送模块设计 | 第55-58页 |
| 6 X射线能谱测量数据采集系统软件设计 | 第58-70页 |
| 6.1 STM32（微控制器）软件设计 | 第58-63页 |
| 6.1.1 SPI数据传输 | 第59-61页 |
| 6.1.2 USB虚拟串口设计 | 第61-63页 |
| 6.2 上位机软件设计 | 第63-70页 |
| 6.2.1 ZedGraph图表类库简介 | 第63-64页 |
| 6.2.2 SerialPort简介 | 第64-66页 |
| 6.2.3 上位机软件设计 | 第66-70页 |
| 7 X射线能谱测量数据采集系统性能测试 | 第70-74页 |
| 7.1 信号采集测试 | 第70页 |
| 7.2 系统总体性能测试 | 第70-74页 |
| 8 全文总结 | 第74-76页 |
| 致谢 | 第76-78页 |
| 参考文献 | 第78-80页 |
