基于SOPC的LAMOST光谱仪IP控制核的设计与实现

讨论了如何将SOPC技术用于大天区多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)项目的低分辨率光谱仪IP控制核的设计,并在NIOSⅡ软核基础上设计实现了光谱仪IP控制核。整个IP控制核主要分为底层电机控制单元和通信单元两部分。通过工业以太网,远程控制计算机可以方便地控制低分辨率光谱仪,使其完成指定动作。也可以从本地控制计算机上实行控制。设计中采用将步进电机控制器封装成IP再复用的方法,大大缩短了研发时间,减少错误的发生。通信控制中串口通信和以太网可以互为冗余,保证了通信的顺利进行。     

基于FPGA实现TDC的布局布线优化方法研究

时间数字转换器TDC,作为一种高分辨率的时间间隔测量设备,广泛应用于现代电子系统。基于可编程逻辑门阵列FPGA实现时间数字转换器,具有灵活稳定、高速度、低成本的特点,成为了目前研制时间间隔测量计数器的热门方案。采用该方法实现时间数字转换器,其设计分辨率是由内部的加法进位链决定的。如何对FPGA中实现的加法进位链的布局布线进行优化,就成为决定时间数字转换器设计分辨率的关键问题。文章采用阿尔特拉(Altera)公司的FPGA器件实现时间数字转换器,使用Quartus II软件进行布局布线设计,并针对上述问题在开发过程中提出解决方法。同时根据Quartus II开发软件的不同版本,分别提出相应软件的布局布线优化方法。测试表明,通过对进位链的布局布线进行优化可以实现100.3 ps测量分辨率的时间数字转换器。     

嵌入式TCP/IP协议在接收机杜瓦性能参数监测系统中的应用

介绍了射电天文望远镜接收机杜瓦温度与真空度监测系统的设计,具体讨论了监测系统的硬件结构与嵌入式TCP/IP协议在该系统中的实现.针对目前大量使用8位微控制器的嵌入式系统,硬件主控系统芯片采用ATMEL公司生产的8位单片机ATmega16,网络控制芯片采用美国MICROCHIP公司生产的带SPI接口的独立以太网微控制器ENC28J60,设计实现了低成本、高效率、高稳定性的性能参数监测系统.对该系统进行测试分析、数据比对,测试结果表明该系统能够高效与PC机进行通信,PC机所接收到的温度值与标准数据的误差在±0.3 K范围内,接收到的真空值绝对误差在±10 ubar范围内,能够达到系统设计要求.     

嵌入式系统以太网数据传输性能研究

介绍一种针对基于Altera Nios Ⅱ嵌入式处理器的天文数据采集系统而发展的高效网络数据采集手段——Mason Express。通过人工产生所需的网络协议头,直接调用网络接口芯片底层的驱动程序完成数据发送,有效的解决了由于Light Weighted IP(LWIP)协议栈造成的数据传输性能瓶颈。在Cyclone1C20开发板上,Mason Express在可以实现从嵌入式系统到数据采集计算机超过90Mb/s的单向数据传输速率,而LWIP只能达到大约10.57Mb/s的传输速率。Mason Express方法完全由软件实现,不必对系统硬件做任何改动,丝毫不影响uCOSⅡ操作系统LWIP协议栈所提供的一切功能;并且此方法的实现与操作系统无关,即它可以和任何嵌入式操作系统一起工作,对于没有操作系统的情况也能工作,最大限度的保护了用户原有的智力投资。     

针对暗目标的帧转移面阵CCD成像系统设计

为了实现在深空探测中对暗弱天体目标的低噪声观测要求,提出了一种稳定简单的空间相机成像系统的设计方法.基于英国E2V公司的背照式帧转移面阵CCD(CCD47-20AIMO),给出了系统各组成部分的电路设计原理.其中相关双采样型模拟-数字转换器(AD)和动态存储器(SDRAM)的运用可以有效抑制图像信号中的相关噪声.此外,还提出了便于调整曝光时间的驱动控制方法,将感光阶段的曝光时间独立出一个可调延时,使成像系统更适于长曝光时间的调整要求.成像系统采用Altera公司的CycloneⅢ系列的EP3C25Q240C8型现场可编程门阵列(FPGA)作为核心控制器件,驱动的编写按照各器件功能进行模块化设计,具有很强的可移植性.对成像系统的各时序端进行的仿真和实测结果表明驱动电路工作正常,系统设计符合预期要求.     

基于IBOB的射电望远镜宽带数字频谱仪系统的设计与测试

简述了基于IBOB和Xilinx System Generator平台的射电望远镜宽带数字频谱仪系统的设计与应用;给出了双路400MHz、2048通道、16IP输出数字频谱仪系统的具体设计方案,并对该数字频谱仪器的性能指标进行了分析和测试,验证了方案的可行性;最后初步讨论了滤波器设备对后端系统的影响。     

活动星系核的Fe K线辐射(英文)

活动星系核中的铁K线辐射可由X射线照射的冷物质 ,热等离子体产生 ,它提供了活动星系核从非常核心到核周围的物质分布 ,物理状态 ,以及中心黑洞强引力场的重要诊断手段。本文我们评述活动星系核中铁K线形成的物理和最近的观测进展     

AGB星辐射s-过程核合成模型中子辐照量分布的计算方法和特点

考虑到模型参量随脉冲数的变化,推导出13C辐射燃烧的低质量AGB星s-过程核合成模型中子辐照量分布的计算方法,该方法具有普适性和简洁性.利用该方法,计算了3 M☉、太阳金属丰度恒星模型的中子辐照量分布.结果表明,若合理假设13C薄层内中子数密度均匀分布,则辐射核合成模型最终的中子辐照量分布趋近于指数分布.对于初始质量一定、金属丰度一定的恒星模型,平均中子辐照量τ0与每个脉冲的中子辐照量△τ存在确定的关系:τ0=0.434λ(q1,q2…qmmax+1,r1,r2…rmmax+1)△τ,式中mmax是带挖掘的脉冲总数,比例系数λ(q1,q2…qmmax+1,r1,r2…rmmax+1)可通过对最终中子辐照量分布的指数拟合得到.该式从中子辐照量分布角度定量地将经典模型和辐射s-过程核合成模型统一起来,使经典模型能为恒星模型核合成数值计算提供指导和约束.     

快速穿孔机手编管理程序的设计及使用说明

本文主要介绍 TQ—6机快速穿孔机单道手编管理程序以及用户使用说明。评价计算机系统功能大小,从用户观点来说,该系统外围设备种类齐全,使用方便并能快速提供各种廉价的服务是一个重要方面。我台 TQ—6机所配置的穿孔机为用户提供了良好的硬件支持,但穿孔机只有在专用程序的管理下才能有效地工作、本文描述TQ—6机快速穿孔机手编管理程序的设计和实现方法。     

Hale-Bopp彗星自转轴指向的确定

根据上海天文台1．56米望远镜提供的Hale-Bopp彗星近核观测资料,利用两种不同的方法对该彗星的自转轴指向进行了测定．两种方法求出的自转轴指向结果非常接近,Hale-Bopp彗星自转轴指向点的赤经为0h14m32s,赤纬为-49°09′35″(2000年历元)．