單光子成像光譜儀電子邏輯控制系統的研制.pdf

1、近年來，在需要高精度探測中的領域對微弱光子的探測要求越來越高，普通的光譜儀無法滿足需求，單光子成像光譜儀的誕生很好地解決了這一問題。單光子成像光譜儀的核心技術是對微弱光的探測，并且采用對光子的數量統計而不是對光的強度統計的方法。利用這一技術可以探測到普通光譜儀無法探測到的幾個甚至是單個光子。
　　論文在研究了單光子成像光譜儀的結構和項目需求的基礎之上，為其設計了一款電子邏輯控制系統，其主要工作包括以下幾個方面:
　　首先，結

2、合系統的功能需求，鑒于FPGA在數字系統設計方面和USB2.0總線在數據傳輸速率方面的巨大優(yōu)勢，采用FPGA+USB2.0的解決方案。其次，進行了完整的硬件電路設計，包括USB2.0芯片、FPGA芯片、電源芯片、電平轉換芯片的選取及其外圍電路的設計。接著，在硬件設計的基礎上，進行軟件代碼的設計，包括FPGA的硬件描述和USB2.0芯片的固件開發(fā)。其中FPGA的硬件描述用Verilog語言實現，采用了自頂而下的模塊化的設計方法，并通過仿真