[发明专利]CSNS工程谱仪控制装置及控制装置的信号处理方法

权利要求书

1.一种谱仪控制装置，包括现场可编程门阵列芯片、T0控制和扇出电路、绝对时间采集电路和转子接口电路，其特征在于，

所述现场可编程门阵列芯片控制所述T0控制和扇出电路接收加速器的质子打靶周期T0信号以及扇出T0信号给所述谱仪的读出电子学系统的各个子单元；

所述现场可编程门阵列芯片通过所述绝对时间采集电路采集谱仪的控制系统的绝对时间信息；

所述现场可编程门阵列芯片通过所述转子接口电路采集谱仪的斩波器系统的转子状态信息。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括光纤接口电路，所述现场可编程门阵列芯片通过所述光纤接口电路接收外部控制指令，所述现场可编程门阵列芯片通过所述光纤接口电路向外部传输数据。

3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，

所述T0控制和扇出电路包括三态缓冲器和扇出芯片，其中：

所述三态缓冲器的控制端连接所述现场可编程门阵列芯片的输出端，所述现场可编程门阵列芯片基于所述外部控制指令使能所述三态缓冲器，使所述T0信号通过所述三态缓冲器并进入到所述读出电子学系统；

所述扇出芯片将进入到所述读出电子学系统后的T0信号扇出给所述读出电子学系统的各个子单元。

4.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，

所述转子接口电路包括光电隔离芯片，所述光电隔离芯片对来自所述转子的信号进行光电隔离。

5.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述现场可编程门阵列芯片的数据处理模块包括T0控制模块、绝对时间采集模块、转子状态采集模块、数据组装模块、全局先进先出队列模块和数据发送模块，其中：

所述全局先进先出队列模块和所述数据发送模块接口；

所述T0控制模块用于接收所述外部控制指令，并根据所述外部控制指令置位所述三态缓冲器的控制端；

所述绝对时间采集模块用于采集所述绝对时间信息；

所述转子状态采集模块用于采集所述转子状态信息；

所述数据组装模块按照预设的数据格式将采集到的T0号、所述绝对时间信息和所述转子状态信息进行组装打包；

所述全局先进先出队列模块缓存组装打包后的数据，所述数据发送模块将所述组装打包后的数据输出。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，

所述数据组装模块对数据进行组装打包时，以T0时间为间隔，当所述现场可编程门阵列芯片检测到T0的上升沿时，所述数据组装模块将T0号、所述绝对时间信息和转子状态信息进行组装打包。

7.一种基于权利要求1至6中任一项所述的谱仪控制装置的信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收来自加速器的质子打靶周期T0信号，基于外部控制指令控制所述T0信号进入到读出电子学系统并扇出给读出电子学系统的各个子单元；

获取谱仪的控制系统的绝对时间信息，以及谱仪的斩波器系统的转子状态信息；

将所述绝对时间信息和转子状态信息输出。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取斩波器系统的转子状态信息的步骤包括：

对所述转子的输出信号进行光电隔离。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在将绝对时间信息和转子状态信息输出前，进行以下处理：

将所述绝对时间信息和转子状态信息按照预设的数据格式进行组装及缓存。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述按照预设的数据格式进行组装的步骤包括：

以T0时间为间隔，当检测到T0的上升沿时，将T0号、所述绝对时间信息和转子状态信息进行组装打包。