电镜自动真空系统的微机控制

　　电镜真空系统的自动控制一般采用逻辑电路控制和微机控制。在目前国内所拥有的进口电镜中，都是采用逻辑控制。我们在研制DXS一3型高性能扫描电镜中对这两种控制方法进行了分析，我们认为:微机控制采用的是大规模集成电路，电路简单，成本较低，维修方便;由于采用的软件控制，故能够灵活地设置抽气状态，且通用性强。

　　DXs--3型扫描电镜的真空系统，具有上台和下台两种抽真空方式，同时还配备有上样品室和下样品室两种换样气锁室的予抽真空系统和枪室换灯丝予抽真空系统(见图1)。为了使这样一个复杂的真空系统操作简便，稳定可靠，我们在考虑总休方案时，选择了采用硬件较小的微机控制系统。选用Z80作为中央控制单元，EPROM作为存贮真空系统整个操作过程的软件单元，同时，选用了通用性强，使用灵活的接口电路来作为CPU与外部设备，如:真空检测电路，阀门驱动电路，局部功能操作电路，及真空保护电路等交换信息的接口(见图2)。整个微机控制系统采用的是“闭环”式，从而对整机系统具有保护作用。采用框图所示的微机控制系统，可对一个比较复杂的真空系统进行自动控制。

　　在软件设计上，我们充分利用了Z80CPU所具有的软件功能和两种特有的中断方式:非屏蔽中断和可屏蔽中断。

　　非屏蔽中断不能被用户用软件来屏蔽，当它的输人被用户用软件来屏蔽，当它的输入端一且有请求时，CPU必须予以响应(除了正在执行DMA操作外)。所以，这种中断方式总是用于当某些十分重要的事情发生时，CPU必须响应和处理的情况下。故而在软件设计中，

采用作为关机时的中断请求。可屏蔽中断可由用户用软件(即El和Dl指令)来确定是否允许中断。这样就允许用户在执行某些程序而不允许中断请求来打断它时，可用来屏蔽中断。根据这一特点，在软件设计时，采用INT作为局部功能操作及真空保护的中断请求。

　　由于请求的中断源较多，如:DXS-3型扫描电镜的真空系统中共有八个中断请求源。即:高真空跌落保护，低真空跌落保护，气压不是保护，扩散泵过热保护，上样品室气锁予抽操作，下样品室气锁充气操作，下样品室气锁予抽操作，镜筒充气一抽气操作。故采用屏蔽中断模式1 (IM1)--软件查询中断源的方式，来响应中断(见图3)。这种工作方式(IM 1)使外设的中断逻辑电路最简单.

　　在设计中，选用了可擦去的PROM-EPROM存贮器。这种EPROM能根据需要写，也可以把已写上去的内容擦去，这样就方便程序的更改与修正工作。

　　该微机控制系统在与DXS-3型扫描电镜真空系统的联调过程中，重点解决了在大电流通断过程中对微机信号的干扰问题和在响应中断时，多个中断源的相互串跳等问题。目前，该项技术已可靠地运用于我厂生产的DXS-3型扫描电镜中，由于这项技术的应用，给仪器操作带来极大的方便。