基于DSP的新型SPM系统硬件方案研究.rar

本文通过对实验室已有的扫描探针显微镜(SPM)仪器系统一些缺点的分析，提出了基于德州仪器公司的TMS320C6713DSP的新型SPM系统硬件设计方案，并且已经实现该硬件系统，也通过该系统初步完成了接触式AFM模式的闭环扫描。 整个系统由DSP主控板、A/D板、D/A板、高压放大板、多功能信号处理板和电源系统组成，采用总线式结构，并且每块功能板上面的I/O控制逻辑都采用CPLD芯片实现。每个部分在设计时都充分考虑到将来升级和增加功能的需要，在保证系统可靠性的同时，尽量采用高性能高精度的芯片。 系统主控板以DSP为基础，外部扩展了一片RAM和一片FLASH，并通过USB2.0接口与上位机通信，USB接口芯片采用CYPRESS公司的CY7C68013。RAM、FLASH、USB接口以及其他各个功能板的地址分别都映射到DSP的CE0～CE3空间。 为提高仪器精度，A/D板和D/A板分别采用16位高性能A/D以及D/A芯片重新设计。电源的低压供电部分也采用新方案重新设计，大大降低了系统电源噪声。同时，高压放大板和多功能信号处理板也分别根据需要作了不同的改进。 文章最后讨论了与软件设计相关的一些问题，并给出了针对不同硬件功能的一些测试程序框图以及接触式AFM模式下对空白光盘样品进行扫描的扫描波形和图像。

点击标签浏览更多相关技术资料资源：