X射线衍射仪控制器的硬件设计

　　X射线是原子内层的电子在高速运动的电子冲击下产生跃迁而发射的电磁辐射，是一种短波长的电磁辐射波，波长介于紫外线和Y射线之间，一般是指波长。. Ol^}500入的电磁波。X射线的特点之一是其波长正好与物质微观结构中的原子、离子间的距离(一般为1一10人)相当，所以它能被晶体衍射，通过衍射能够传递极为丰富的微观结构信息，由此构成了X射线分析方法。X射线衍射仪就是利用X射线照射到不同物质时，产生不同的衍射条纹这一现象而构成的X射线分析仪器。X射线衍射仪数据控制器是X射线衍射仪的主要组成部分。

　　1 }X射线衍射仪数据控制器的整体结构

　　数据控制器原理框图见图I所示。

　　整个x射线衍射仪数据控制器主要分以下几部分:

　　1}>主控模块:主要是通过对其它各个子模块的通讯和控制来实现各个子模块间的相互协调工作;以及通过TCP/IP协议或其他通讯手段实现控制器与上位机的通讯，进而接入互联网对仪器进行远程控制。

　　2)步进电机控制模块:用于检测和改变被测试样品及样品检测器等联动装置的位置。

　　3)继电器控制模块:对数据控制系统外围的强电电路进行控制。

　　4)基本输人输出模块:用于采集和控制数据控制系统外围的一切数字信号。

　　5)D/A输出模块:用于控制X射线发生器的工作电压、光电倍增管的高压产生、以及信号调理模块中的窗口电压。

　　6)A/D输人模块:即数据采集模块，对数据控制系统外围的一切高压进行检测。

　　7)信号调理模块:对光电倍增管输出的信号进行放大、整形、倍频。

　　8)计数器模块:对光信号调理模块输出的方波定时计数，从而求出信号的频率。

　　9),}',:线底板涟接各个模块，是主模块与其它模块通讯的通道以及各个模块之间信号联络的桥梁。

　　X射线衍射仪数据控制器每一个模块都是一个独立的计算机系统，各个系统之间靠底板上的总线连接在一起，通过主控模块完成上层管理机的数据处理系统对各个模块的控制以及各个模块之间的信息交换。

　　2 X射线衍射仪数据控制器的总线

　　本控制器采用双列直插形式设计总线。

　　总线分配如下:X射线衍射仪数据控制器的总线分布于控制器的底版上，总线共64条，分4类，分别是:

　　(1)电源(士5V、士12V、地)线共18条;

　　(2)模块板输人、输出线Ko ~Kis共16条;

　　(3)模块之间联络信号线Bo ^'y共12条;

　　(4)模块之间的通讯线有数据线、地址线、控制线共18条，其中数据线有8条，定义为BDo -}-BD,，完成主控制模块和其它模块之间的数据传送;地址线有4条，定义为BAa -v BA3，其作用是选择当前需要通讯的模块，本控制器最多可以接人16个模块;控制线6条，分别为SRD, SWR,MWR,MRD, AEN, REST，其中SRD为子模块读信号，即子模块向主模块发出从主模块中读数据的信号;SWR为子模块写信号，即子模块向主模块发出向主模块中写数据的信号。MRD为主模块读信号，即主模块向子模块发出从子模块中读数据的信号。MWR为主模块写信号，即主模块向子模块发出向子模块中写数据的信号。REST复位信号，主模块发出对各子模块CPU复位的信号。AEN用于地址总线有效信号。