[发明专利]两维声光衍射器件的控制电路及其控制方法

权利要求书

1.两维声光衍射器件的控制电路，其特征在于：包含MPU(2)、FPGA(6)以及存储器(5)，通信接口(1)与MPU(2)的通信端相连，MPU(2)的端口总线数据连接存储器(5)的总线数据端口，且连接到FPGA(6)的输入端，进而连接至FPGA(6)的数据读取发送模块(601)的总线数据端口；MPU(2)的输出端连接FPGA(6)输入引脚，进而连接至FPGA(6)的数据读取发送模块(601)启动读取信号端，MPU(2)的输入引脚连接到FPGA(6)的输出引脚，进而连接至数据读取发送模块(601)的数据装载完成信号输出端，MPU(2)的总线数据线连接到FPGA(6)的输入引脚，进而连接至FPGA(6)的出光控制模块(602)的数据输入端口；MPU(2)的输入引脚连接触发接口(3)；触发接口(3)分别连接MPU(2)输入端和FPGA(6)的输入引脚，进而连接至出光控制模块(602)的输入端；晶振(4)连接FPGA(6)的全局时钟端；数据读取发送模块(601)的输出端分别连接MPU(2)的输入端和出光控制模块(602)的输入端；数据发送模块(601)的输出端连接射频驱动器(7)的输入端；出光控制模块(602)的输出端连接激光器(8)；射频驱动器(7)的输出端分别连接声光衍射器件一(9)和声光衍射器件二(10)。

2.根据权利要求1所述的两维声光衍射器件的控制电路，其特征在于：MPU(2)为型号STM32F407的微处理单元，最高工作频率168M。

3.根据权利要求1所述的两维声光衍射器件的控制电路，其特征在于：存储器(5)为型号IS65LV256AL的8位32k静态存储器。

4.根据权利要求1所述的两维声光衍射器件的控制电路，其特征在于：FPGA(6)为Xilinx公司型号为XC6SLX4的FPGA。

5.根据权利要求1所述的两维声光衍射器件的控制电路，其特征在于：晶振(4)为100MHz的晶振。

6.利用权利要求1所述的电路实现两维声光衍射器件的控制方法，其特征在于：上位机通过通信接口(1)发送指令及数据到MPU(2)，两维声光衍射器件即AOD，通过光束在平面上扫出相应的图形，图形由若干个打点形成，加工前将图形的坐标转成AOD工作频率调节字即FTW，工作频率对应衍射角度；AOD可控制到每个点的能量大小，AOD的幅度控制字即ACW；

通信接口(1)通过发送加工速度参数来改变扫描速度，加工速度即MPU(5)启动对FPGA(6)的数据读取发送模块(601)的读取频率，读取频率越高扫描速度越快；通信接口(1)发送延时参数和控制模式参数给MPU(2)同时传输至FPGA(6)的出光控制模块(602)，分别设定激光出光的延时时间以及选择Gate控制还是Trigger控制；

开始加工时，加工启动信号通过触发接口(3)输入至MPU(2)的中断输入口和出光控制模块(602)的输入端，MPU(2)接收到加工信号后输出READ信号给数据读取发送模块(601)，数据读取发送模块(601)从存储器(5)中读取加工图形各个点对应的AOD的FTW和ACW，并发送给射频驱动器(7)，由于是两维正交的声光衍射器件，需两组工作频率和功率值对应于平面上的两维坐标；射频驱动器(7)接收到数据后分别驱动声光衍射器件一(9)和声光衍射器件二(10)进行扫描和功率变化；

数据读取发送模块(601)利用寄存器端口将声光衍射器件一(9)和声光衍射器件二(10)的工作数据，在锁存信号Latch1/Latch2和数据选择信号MUX1/MUX2的配合下传输给射频驱动器(7)，当MUX为(1,1)时传输FTW，当MUX为(0,1)时传输ACW，当Latch信号为高时，锁存数据；

出光控制模块(602)切换Gate控制和Trigger控制，同时根据延时参数进行延时出光。

7.根据权利要求6所述的两维声光衍射器件的控制方法，其特征在于：所述Gate控制是根据外部加工启动信号，延时设定的时间后再输出高电平到激光器(8)进行出光。