本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高速脈沖計數(shù)方法及裝置。

背景技術(shù)：

PMT模塊是指使用光電倍增管及相關(guān)電路形成的一種對弱光進行光子計數(shù)的模塊，其輸出為光脈沖(最高可達100M)。由于PMT模塊輸出的光脈沖速度高，隨機性強，脈寬小等特點，使得對于后續(xù)的計數(shù)方法提出了非常高的要求。

基于這種情況，現(xiàn)有技術(shù)基本上都是使用FPGA或CPLD，成本比較高，操作難度大。更重要的是，由于使用FPGA，不可避免的需要增加晶振，一般為50兆或100兆的頻率，這樣就增加了高頻信號對其它電路干擾的可能性。

由此可見，在對PMT模塊輸出的光脈沖進行計數(shù)的過程中，如何降低高頻信號對其它電路干擾是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高速脈沖計數(shù)方法及裝置，用于在對PMT模塊輸出的光脈沖進行計數(shù)的過程中，降低高頻信號對其它電路干擾。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高速脈沖計數(shù)方法，包括：

信號分頻模塊將PMT模塊輸出的脈沖信號進行分頻處理得到TC主信號和分頻信號；

信號處理模塊根據(jù)PC的測試指令對定時時間內(nèi)的所述TC主信號進行計數(shù)以及獲取所述分頻信號，并通過預先存儲的信號整合方法對所述TC主信號和所述分頻信號處理得到所述脈沖信號的計數(shù)結(jié)果。

優(yōu)選地，所述分頻信號為16分頻信號、8分頻信號、4分頻信號或2分頻信號。

優(yōu)選地，所述定時時間大于所述脈沖信號的周期。

優(yōu)選地，還包括：

所述信號處理模塊將所述計數(shù)結(jié)果輸出至所述PC。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供還一種高速脈沖計數(shù)裝置，包括：

信號分頻模塊，用于將PMT模塊輸出的脈沖信號進行分頻處理得到TC主信號和分頻信號；

信號處理模塊，用于根據(jù)PC的測試指令對定時時間內(nèi)的所述TC主信號進行計數(shù)以及獲取所述分頻信號，并通過預先存儲的信號整合方法得到所述脈沖信號的計數(shù)結(jié)果。

優(yōu)選地，所述分頻信號為16分頻信號、8分頻信號、4分頻信號或2分頻信號。

優(yōu)選地，所述定時時間大于所述脈沖信號的周期。

優(yōu)選地，所述信號處理模塊具體包括：

分頻信號輸入單元，用于接收所述TC主信號和所述分頻信號；

定時器，用于根據(jù)所述PC的測試指令包含的所述定時時間定時，并在所述定時間到達時，啟動中斷；

計數(shù)單元，用于在所述定時時間結(jié)束時，對所述定時時間內(nèi)的所述TC主信號進行計數(shù)；

IO信號獲取單元，用于獲取所述分頻信號；

信號處理單元，用于通過預先存儲的信號整合方法對所述TC主信號和所述分頻信號處理得到所述脈沖信號的計數(shù)結(jié)果。

優(yōu)選地，所述信號處理模塊還包括輸出單元，用于將所述計數(shù)結(jié)果輸出至所述PC。

優(yōu)選地，還包括：用于為所述信號分頻模塊和所述信號處理模塊提供電源支持的電源模塊。

本發(fā)明所提供的高速脈沖計數(shù)方法，包括：信號分頻模塊將PMT模塊輸出的脈沖信號進行分頻處理得到TC主信號和分頻信號；信號處理模塊根據(jù)PC的測試指令對定時時間內(nèi)的TC主信號進行計數(shù)以及獲取分頻信號，并通過預先存儲的信號整合方法對TC主信號和分頻信號處理得到脈沖信號的計數(shù)結(jié)果。本方法使用了間接的方式完成了具有高速與窄脈寬的脈沖信號的計數(shù)功能，通過分頻把窄脈沖變成寬脈沖，以及利用信號處理模塊的計數(shù)功能，然后再分別讀取每個分頻的值，通過算法換算就可以達到對脈沖信號最終的計數(shù)功能。該方式無需使用晶振，因此，在計數(shù)過程中，不會產(chǎn)生高頻信號，也就能降低高頻信號對其它電路的干擾，另外，所用器件的成本較低，在空間使用上，至少能減少一倍的板上空間，有利于模塊的小型化。此外，本發(fā)明所提供的高速脈沖計數(shù)裝置亦具有上述有益效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例，下面將對實施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種高速脈沖計數(shù)方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種高速脈沖計數(shù)裝置的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下，所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護范圍。

本發(fā)明的核心是提供一種高速脈沖計數(shù)方法及裝置，用于在對PMT模塊輸出的光脈沖進行計數(shù)的過程中，降低高頻信號對其它電路干擾。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種高速脈沖計數(shù)方法的流程圖。如圖1所示，高速脈沖計數(shù)方法包括：

S10：信號分頻模塊將PMT模塊輸出的脈沖信號進行分頻處理得到TC主信號和分頻信號。

信號分頻模塊的作用是對脈沖信號進行分頻處理，將高速的信號，變成多路的信號處理模塊可有效識別的低速信號，以保證有效的計數(shù)速度和效率。具體的，信號分頻模塊可以選用74ACT161。本發(fā)明中的TC主信號指的是對對脈沖信號的信號強弱的監(jiān)測結(jié)果，分頻信號主要是對脈沖信號的前后順序進行編碼處理的結(jié)果。

另外，分頻信號可以為16分頻信號、8分頻信號、4分頻信號或2分頻信號。在具體實施中，優(yōu)選的方式為8分頻信號。

S11：信號處理模塊根據(jù)PC的測試指令對定時時間內(nèi)的TC主信號進行計數(shù)以及獲取分頻信號，并通過預先存儲的信號整合方法對TC主信號和分頻信號處理得到脈沖信號的計數(shù)結(jié)果。

需要說明的是，對于信號處理模塊來說，需要預先存儲對應的信號整合方法，這里的整合與電路中對于電信號的整流方法類似，該技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，因此本實施例不再贅述。信號處理模塊可以選用STM32F103，經(jīng)過測試，可完美實現(xiàn)零丟失的效率。

需要說明的是，定時時間需要依據(jù)脈沖信號的周期決定，可以與周期相同，但是作為優(yōu)選的實施方式，定時時間大于脈沖信號的周期，例如定時時間為2.5秒，周期為1秒。由于定時時間大于脈沖信號的周期，因此，當定時時間到達時，還有部分脈沖信號的分頻信號未被觸發(fā)，因此，為了得到更準確地結(jié)果，還需要考慮這部分信號，以對得到的結(jié)果進行修正。

在具體實施中，需要對信號處理模塊和信號分頻模塊提供合適的電源，由于信號處理模塊和信號分頻模塊的類型不同，則需要提供的電源參數(shù)也不同，通常情況下電源模塊可以電壓轉(zhuǎn)換模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)不同電壓的轉(zhuǎn)換，從而為信號處理模塊和信號分頻模塊提供所需的電壓。優(yōu)選的，如果信號分頻模塊選用74ACT161，信號處理模塊可以選用STM32F103，則電源模塊就可以選用LM1117。

進一步的，通過信號處理模塊可以得到脈沖信號的計數(shù)結(jié)果，為了達到可視化的目的，在上述步驟之后，還需要信號處理模塊將計數(shù)結(jié)果輸出至PC。

本實施例提供的高速脈沖計數(shù)方法，包括：信號分頻模塊將PMT模塊輸出的脈沖信號進行分頻處理得到TC主信號和分頻信號；信號處理模塊根據(jù)PC的測試指令對定時時間內(nèi)的TC主信號進行計數(shù)以及獲取分頻信號，并通過預先存儲的信號整合方法對TC主信號和分頻信號處理得到脈沖信號的計數(shù)結(jié)果。本方法使用了間接的方式完成了具有高速與窄脈寬的脈沖信號的計數(shù)功能，通過分頻把窄脈沖變成寬脈沖，以及利用信號處理模塊的計數(shù)功能，然后再分別讀取每個分頻的值，通過算法換算就可以達到對脈沖信號最終的計數(shù)功能。該方式無需使用晶振，因此，在計數(shù)過程中，不會產(chǎn)生高頻信號，也就能降低高頻信號對其它電路的干擾，另外，所用器件的成本較低，在空間使用上，至少能減少一倍的板上空間，有利于模塊的小型化。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種高速脈沖計數(shù)裝置。由于裝置部分的實施例與方法部分的實施例相互對應，因此裝置部分的實施例請參見方法部分的實施例的描述，這里暫不贅述。圖2為本發(fā)明實施例提供的一種高速脈沖計數(shù)裝置的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，包括：信號分頻模塊10，用于將PMT模塊輸出的脈沖信號進行分頻處理得到TC主信號和分頻信號；

信號處理模塊11，用于根據(jù)PC的測試指令對定時時間內(nèi)的TC主信號進行計數(shù)以及獲取分頻信號，并通過預先存儲的信號整合方法得到脈沖信號的計數(shù)結(jié)果。

作為優(yōu)選的實施方式，分頻信號為16分頻信號、8分頻信號、4分頻信號或2分頻信號。

作為優(yōu)選的實施方式，定時時間大于脈沖信號的周期。

作為優(yōu)選的實施方式，信號處理模塊11具體包括：

分頻信號輸入單元110，用于接收TC主信號和分頻信號；

定時器111，用于根據(jù)PC的測試指令包含的定時時間定時，并在定時間到達時，啟動中斷；

計數(shù)單元112，用于在定時時間結(jié)束時，對定時時間內(nèi)的TC主信號進行計數(shù)；

IO信號獲取單元113，用于獲取分頻信號；

信號處理單元114，用于通過預先存儲的信號整合方法對TC主信號和分頻信號處理得到脈沖信號的計數(shù)結(jié)果。

作為優(yōu)選的實施方式，信號處理模塊11還包括輸出單元，用于將計數(shù)結(jié)果輸出至PC。

作為優(yōu)選的實施方式，還包括：用于為信號分頻模塊和信號處理模塊提供電源支持的電源模塊。

以上對本發(fā)明所提供的高速脈沖計數(shù)方法及裝置進行了詳細介紹。說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。

還需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。