| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 粒子物理实验电子学系统的基本构成 | 第10-11页 |
| 1.2 前端电子学中SCA ASIC发展趋势 | 第11-13页 |
| 1.3 本论文研究的主要内容 | 第13-14页 |
| 1.4 论文章节安排 | 第14-16页 |
| 第2章 系统总体方案设计 | 第16-21页 |
| 2.1 系统整体架构 | 第16-17页 |
| 2.2 系统硬件平台 | 第17-18页 |
| 2.3 系统总体软件设计 | 第18-20页 |
| 2.3.1 系统功能软件需求分析 | 第18页 |
| 2.3.2 系统总体软件设计流程 | 第18-20页 |
| 2.4 本章小结 | 第20-21页 |
| 第3章 FPGA固件设计 | 第21-37页 |
| 3.1 可编程逻辑设计基础 | 第21-23页 |
| 3.1.1 FPGA的介绍 | 第21页 |
| 3.1.2 可编程逻辑设计的基本原则 | 第21-23页 |
| 3.2 FPGA芯片的选型 | 第23-26页 |
| 3.2.1 FPGA的分类 | 第23页 |
| 3.2.2 FPGA的选型 | 第23-26页 |
| 3.3 基于ISE的FPGA开发流程 | 第26-27页 |
| 3.4 FPGA与ADC和SCA接口设计 | 第27-32页 |
| 3.4.1 DRS4的工作原理 | 第27-29页 |
| 3.4.2 FPGA的电源设计 | 第29-30页 |
| 3.4.3 ADC | 第30-31页 |
| 3.4.4 DRS4读出接口的连接 | 第31-32页 |
| 3.5 FPGA的控制逻辑 | 第32-34页 |
| 3.6 系统可靠性设计 | 第34-36页 |
| 3.6.1 降额设计 | 第34页 |
| 3.6.2 FPGA软件可靠性设计 | 第34-35页 |
| 3.6.3 EMC设计 | 第35页 |
| 3.6.4 防静电设计 | 第35-36页 |
| 3.7 本章小结 | 第36-37页 |
| 第4章 数据获取软件设计 | 第37-65页 |
| 4.1 软件架构 | 第37-38页 |
| 4.2 命令行接口模块 | 第38页 |
| 4.3 数据采集与获取 | 第38-53页 |
| 4.3.1 USB总线接口 | 第38-39页 |
| 4.3.2 CY7C68013A-USB2.0 接口芯片简介 | 第39-41页 |
| 4.3.3 采集控制模块 | 第41-45页 |
| 4.3.4 触发判选模块 | 第45-47页 |
| 4.3.5 时基控制 | 第47-52页 |
| 4.3.6 数据获取模式 | 第52-53页 |
| 4.4 数据处理 | 第53-58页 |
| 4.4.1 参数测量模块 | 第53-56页 |
| 4.4.2 时间和幅度校准模块 | 第56-57页 |
| 4.4.3 波形的存储与回放 | 第57-58页 |
| 4.5 图形用户界面 | 第58-64页 |
| 4.5.1 wxWidgets框架 | 第59-61页 |
| 4.5.2 嵌入式图形界面的开发 | 第61-63页 |
| 4.5.3 多线程 | 第63-64页 |
| 4.6 本章小结 | 第64-65页 |
| 第5章 电子学实验测试及应用 | 第65-72页 |
| 5.1 DRS4原型机测试 | 第65页 |
| 5.2 系统非线性和噪声测试 | 第65-66页 |
| 5.3 幅度校准测试 | 第66-67页 |
| 5.4 电子学时间分辨测试 | 第67页 |
| 5.5 闪烁晶体阵列探测器试验测试 | 第67-69页 |
| 5.5.1 LaBr3阵列探测器架构 | 第67-68页 |
| 5.5.2 联调测试 | 第68-69页 |
| 5.6 联调时的波形重建和能量分辨 | 第69-71页 |
| 5.6.1 波形重建 | 第69-70页 |
| 5.6.2 获取能量分辨 | 第70-71页 |
| 5.6.3 位置分辨 | 第71页 |
| 5.7 本章小结 | 第71-72页 |
| 第6章 总结与展望 | 第72-74页 |
| 6.1 工作总结 | 第72-73页 |
| 6.2 工作展望 | 第73-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第78-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |