[發(fā)明專利]用于光子相關(guān)納米粒度儀的數(shù)字相關(guān)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010533183.5
• 申請(qǐng)日: 2010-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN102033032A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任中京;陳棟章
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南微納顆粒儀器股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N15/02
• 分類號(hào): G01N15/02;G01N15/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.用于光子相關(guān)納米粒度儀的數(shù)字相關(guān)器，其特征在于，包括：

一個(gè)固化在FPGA芯片內(nèi)的采樣時(shí)間設(shè)置模塊；

至少兩個(gè)固化在FPGA芯片內(nèi)的光子計(jì)數(shù)模塊；

一個(gè)固化在FPGA芯片內(nèi)的相關(guān)運(yùn)算模塊；

一個(gè)固化在FPGA芯片內(nèi)的USB通訊模塊；

上述光子計(jì)數(shù)模塊均與采樣時(shí)間設(shè)置模塊相連接，光子計(jì)數(shù)模塊又與相關(guān)運(yùn)算模塊的信號(hào)輸入端相連接，相關(guān)運(yùn)算模塊的信號(hào)輸出端與USB通訊模塊相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光子相關(guān)納米粒度儀的數(shù)字相關(guān)器，其特征在于，上述FPGA芯片中還固化有同步復(fù)位模塊，同步復(fù)位模塊與光子計(jì)數(shù)模塊、相關(guān)運(yùn)算模塊和USB通訊模塊相連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于光子相關(guān)納米粒度儀的數(shù)字相關(guān)器，其特征在于，采樣時(shí)間設(shè)置模塊包括多個(gè)采樣時(shí)間生成模塊和一個(gè)選擇器，各個(gè)采樣時(shí)間設(shè)置模塊的輸出端都與選擇器的輸入端相連接，選擇器的控制端與USB通訊模塊的輸出端相連接，根據(jù)控制端實(shí)現(xiàn)采樣時(shí)間的選擇。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于光子相關(guān)納米粒度儀的數(shù)字相關(guān)器，其特征在于，光子計(jì)數(shù)模塊包括分頻器、兩個(gè)計(jì)數(shù)器和數(shù)據(jù)輸出模塊，在分頻器的輸出同時(shí)與兩個(gè)計(jì)數(shù)器和數(shù)據(jù)輸出模塊相連接，兩個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)結(jié)果輸出端與數(shù)據(jù)輸出模塊的輸入端相連接，在分頻時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下兩個(gè)計(jì)數(shù)器交替運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)光子脈沖的無縫隙計(jì)數(shù)并將計(jì)數(shù)結(jié)果輸出。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于光子相關(guān)納米粒度儀的數(shù)字相關(guān)器，其特征在于，相關(guān)運(yùn)算模塊包括多個(gè)DFF觸發(fā)器、乘法器、累加器和運(yùn)算模式選擇模塊，各個(gè)DFF觸發(fā)器級(jí)聯(lián)構(gòu)成兩個(gè)同步進(jìn)行的移位寄存器，在進(jìn)行數(shù)據(jù)移位的同時(shí)將當(dāng)前數(shù)據(jù)輸出并分別連接至相對(duì)應(yīng)的乘法器被乘數(shù)輸入端，即前一個(gè)DFF觸發(fā)器的輸出端與后一個(gè)DFF觸發(fā)器的輸入端相連接的同時(shí)與各個(gè)乘法器的被乘數(shù)輸入端相連接，而移位寄存器移位至最后輸出的數(shù)據(jù)與運(yùn)算模式選擇模塊的輸入端相連接，根據(jù)選擇模式控制信號(hào)選取其中一個(gè)移位寄存器的輸出結(jié)果，同時(shí)與各個(gè)乘法器的乘數(shù)輸入端相連接進(jìn)行乘法運(yùn)算，乘法器的輸出端與累加器輸入端相連接，將乘法器輸出結(jié)果進(jìn)行累加運(yùn)算，最終完成相對(duì)應(yīng)的相關(guān)運(yùn)算。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于光子相關(guān)納米粒度儀的數(shù)字相關(guān)器，其特征在于，USB通訊模塊包括波特率時(shí)鐘發(fā)生器、USB接收模塊、發(fā)送使能模塊和USB發(fā)送模塊，波特率時(shí)鐘發(fā)生模塊輸出端同時(shí)與USB接收模塊和USB發(fā)送模塊的接收端相連接，USB接收模塊的輸出端與發(fā)送使能模塊的輸入端相連接，發(fā)送使能模塊的輸出端與USB發(fā)送模塊的輸入端相連接，在波特率時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)數(shù)字相關(guān)器與計(jì)算機(jī)USB接口之間的通訊，既能通過計(jì)算機(jī)控制數(shù)字相關(guān)器，又能將相關(guān)運(yùn)算結(jié)果傳輸至計(jì)算機(jī)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于光子相關(guān)納米粒度儀的數(shù)字相關(guān)器，其特征在于，USB通訊模塊還設(shè)置有傳輸狀態(tài)指示燈，外接發(fā)光二極管可實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于光子相關(guān)納米粒度儀的數(shù)字相關(guān)器，其特征在于，同步復(fù)位模塊包括波特率時(shí)鐘發(fā)生器、自動(dòng)復(fù)位控制器、串口接收模塊和復(fù)位控制器，波特率時(shí)鐘發(fā)生器的輸出端同時(shí)與自動(dòng)復(fù)位模塊和串口接收模塊的輸入端相連接，串口接收模塊的輸出端與復(fù)位控制器的輸入端相連接，在波特率時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)通過計(jì)算機(jī)串行通訊接口對(duì)數(shù)字相關(guān)器內(nèi)各個(gè)模塊進(jìn)行復(fù)位清零控制。