專利名稱：一種光子計(jì)數(shù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光子技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，涉及一種光子計(jì)數(shù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
幾個(gè)世紀(jì)以來，光的本質(zhì)是物理學(xué)界爭論的一個(gè)主題。到目前為止，人們已普遍接受光的波粒二象性的理論。一般來說，凡是光的衍射、干涉和偏振等與光的傳播有關(guān)的現(xiàn)象，常用光的波動(dòng)性加以解釋；凡是光的發(fā)射、吸收、散射及光電發(fā)射效應(yīng)等光與物質(zhì)相互作用的現(xiàn)象，常用光的粒子性加以解釋。目前能探測(cè)微弱光的最好的光電器件是光電倍增管，它能探測(cè)到單光子事件。當(dāng)入射光是微弱或極微弱光時(shí)，光電倍增管陽極輸出的脈沖序列是離散的脈沖，一個(gè)脈沖就是由一個(gè)光子打出來的，這稱作單光子事件。輸出的脈沖數(shù)與入射光子數(shù)成正比。對(duì)這些脈沖計(jì)數(shù)，然后再對(duì)它們作相應(yīng)的處理，就可以得到入射光場的許多信息。這種對(duì)脈沖計(jì)數(shù)的光量測(cè)量技術(shù)叫做光子計(jì)數(shù)法。目前對(duì)光子的計(jì)數(shù)、存儲(chǔ)和傳輸問題的研究，國內(nèi)僅限于理論探討，沒有具體的實(shí)現(xiàn)器件。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種光子計(jì)數(shù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，精確統(tǒng)計(jì)光子的數(shù)目，為光場的研究提供數(shù)據(jù)依據(jù)。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的:一種光子計(jì)數(shù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括上位機(jī)，其特征是:所述上位機(jī)連接DSP控制器，所述DSP控制器連接CPLD計(jì)數(shù)器和存儲(chǔ)器。作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述上位機(jī)通過串口與所述DSP控制器連接。作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述DSP控制器、CPLD計(jì)數(shù)器和存儲(chǔ)器設(shè)置于PCB電路板上，所述PCB電路板上還設(shè)置有信號(hào)輸入接口、測(cè)試晶振電路和電源接口。作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述DSP控制器為TMS320F2812芯片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本實(shí)用新型的上位機(jī)發(fā)送采樣時(shí)間傳給CPLD計(jì)數(shù)器，該CPLD計(jì)數(shù)器以此為限對(duì)外部來的TTL脈沖開始計(jì)數(shù)，然后將采樣時(shí)間內(nèi)的計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)存入存儲(chǔ)器。繼續(xù)計(jì)數(shù)繼續(xù)存儲(chǔ)，直到將存儲(chǔ)器存滿，存儲(chǔ)器的容量通過上位機(jī)設(shè)置的，可以是8k，16k，…，最大256k。存儲(chǔ)器存滿以后，DSP控制器讀取出來，并通過串口傳給上位機(jī),再存成txt文本文件。本實(shí)用新型精確統(tǒng)計(jì)光子的數(shù)目， 效率高，為光場的研究提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

圖1為本實(shí)用新型的原理方框圖。圖2為本實(shí)用新型PCB電路板的原理方框圖。
具體實(shí)施方式
[0012]
以下結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的詳細(xì)描述。參見圖1和圖2，本實(shí)用新型包括上位機(jī)、DSP控制器、CPLD計(jì)數(shù)器、存儲(chǔ)器、PCB電路板、信號(hào)輸入接口、測(cè)試晶振電路和電源接口，所述上位機(jī)連接DSP控制器，所述DSP控制器連接CPLD計(jì)數(shù)器和存儲(chǔ)器。所述上位機(jī)通過串口與所述DSP控制器連接。所述DSP控制器、CPLD計(jì)數(shù)器和存儲(chǔ)器設(shè)置于PCB電路板上，所述PCB電路板上還設(shè)置有信號(hào)輸入接口、測(cè)試晶振電路和電源接口。光子計(jì)數(shù)存儲(chǔ)的流程如下:第一步:打開上位機(jī)串口。如果上位機(jī)的管理系統(tǒng)的設(shè)置欄中串口設(shè)置正確，單擊該按鈕后，串口打開，旁邊的指示燈變紅，說明串口準(zhǔn)備就緒，可進(jìn)行下一步操作了。如果設(shè)置欄中串口設(shè)置不正確，重新設(shè)置即可。第二步:設(shè)置采樣時(shí)間。單擊該按鈕后，設(shè)置欄中用戶設(shè)置的采樣時(shí)間通過串口傳給DSP控制器，DSP控制器接到后，將采樣時(shí)間送入用CPLD制作的計(jì)數(shù)器，同時(shí)向上位機(jī)返回信息“時(shí)鐘設(shè)置響應(yīng)正確，返回?cái)?shù)據(jù)校驗(yàn)正確”，顯示在指示燈下方。操作者看到這條信息后，可進(jìn)行下一步操作了。第三步:開始采樣。單擊該按鈕后，該命令傳給DSP控制器，DSP接到后命令計(jì)數(shù)器開始對(duì)甄別器送來的TTL脈沖計(jì)數(shù)，例如采樣時(shí)間設(shè)置為5微秒，計(jì)數(shù)器將每一個(gè)5微秒內(nèi)數(shù)出的TTL脈沖個(gè)數(shù)寫入存儲(chǔ)器，直至把存儲(chǔ)器寫滿256K，這時(shí)停止計(jì)數(shù)，并且給DSP 一個(gè)信號(hào)，使其能對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀操作。然后DSP返回上位機(jī)一條信息“復(fù)位指令響應(yīng)正確，返回?cái)?shù)據(jù)校驗(yàn)正確”，顯示在指示燈下方。操作者看到這條信息后，可進(jìn)行下一步操作了。第四步:獲取數(shù)據(jù)。單擊該按鈕后，該命令傳給DSP控制器，DSP控制器就將這256K個(gè)數(shù)據(jù)全部讀出，每4k 一頁，共64頁，通過串口一頁一頁傳輸給上位機(jī)，存儲(chǔ)在設(shè)置欄中用戶設(shè)置好的文件中，同時(shí)返回上位機(jī)一條信息“數(shù)據(jù)獲取指令響應(yīng)正確，Page X返回?cái)?shù)據(jù)校驗(yàn)正確”，顯示在指示燈下方。至此，一次完整的采樣任務(wù)就結(jié)束了。(注:Page X中的X會(huì)隨著所傳輸?shù)捻撎?hào)變化，從I到64 ;每頁都作數(shù)據(jù)校驗(yàn)，保證傳輸正確。)當(dāng)然，上述說明并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種光子計(jì)數(shù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括上位機(jī)，其特征是:所述上位機(jī)連接DSP控制器，所述DSP控制器連接CPLD計(jì)數(shù)器和存儲(chǔ)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子計(jì)數(shù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是:所述上位機(jī)通過串口與所述DSP控制器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子計(jì)數(shù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是:所述DSP控制器、CPLD計(jì)數(shù)器和存儲(chǔ)器設(shè)置于PCB電路板上，所述PCB電路板上還設(shè)置有信號(hào)輸入接口、測(cè)試晶振電路和電源接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子計(jì)數(shù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是:所述DSP控制器為TMS320F2812 芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種光子計(jì)數(shù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括上位機(jī)，其特征是所述上位機(jī)連接DSP控制器，所述DSP控制器連接CPLD計(jì)數(shù)器和存儲(chǔ)器。本實(shí)用新型的上位機(jī)發(fā)送采樣時(shí)間傳給CPLD計(jì)數(shù)器，該CPLD計(jì)數(shù)器以此為限對(duì)外部來的TTL脈沖開始計(jì)數(shù)，然后將采樣時(shí)間內(nèi)的計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)存入存儲(chǔ)器。繼續(xù)計(jì)數(shù)繼續(xù)存儲(chǔ)，直到將存儲(chǔ)器存滿，存儲(chǔ)器的容量通過上位機(jī)設(shè)置的，可以是8k，16k，…，最大256k。存儲(chǔ)器存滿以后，DSP控制器讀取出來，并通過串口傳給上位機(jī)，再存成txt文本文件。本實(shí)用新型精確統(tǒng)計(jì)光子的數(shù)目，效率高，為光場的研究提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
文檔編號(hào)G01J11/00GK203012411SQ20132001912
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者張軍, 楊帆 申請(qǐng)人:濟(jì)南大學(xué)