单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019年6月6,感谢你的观看,*,核电子学中的仪器标准,1,感谢你的观看,2019年6月6,核电子学中的仪器标准1感谢你的观看2019年6月6,2,感谢你的观看,2019年6月6,2感谢你的观看2019年6月6,机械和电气标准：,核电子学信号处理设备的,插件化,、,标准化,，核电子学仪器在机箱、插件的,机械结构,、,电源标准,和,信号电平,等方面做出了规定。,总线标准：,现代计算机技术在核电子学系统的应用，实现,数据采集和处理系统的标准化,，在,信息传输方式,、,信号传送的硬件和软件方面,定了标准。,此处只涉及核科学和技术领域的总线技术,3,感谢你的观看,2019年6月6,机械和电气标准：核电子学信号处理设备的插件化、标准化，核电子,核电子学中的仪器和总线标准,NIM(-GPIB),标准：,CAMAC,标准,FASTBUS,标准,VME-VXI,标准,PCI-PXI,标准,USB,标准,最早发展起来的核电子学标准，模拟仪器,核电子学领域的专业总线，没能在其他领域得到推广,工业界的通用总线，近年来广泛应用于核电子学领域,4,感谢你的观看,2019年6月6,核电子学中的仪器和总线标准NIM(-GPIB)标准：最早发展,NIM,标准,Nuclear Instrument Module,最早提出的核电子学插件化的标准,。,NIM,标准是在计算机大量普及前制定的，因此，一般,用于模拟信号处理系统,。,目前，除了,前置放大器,之外，所有进行模拟信号处理的设备以及模数变换、计数电路等设备，在国内外也都按,NIM,标准设计和生产。,NIM,标准的确立大大提高了核电子学仪器的,机械互换性,和,电气互换性,。,5,感谢你的观看,2019年6月6,NIM标准Nuclear Instrument Module,NIM,机箱和插件结构,机箱和插件的尺寸标准化,电源的标准化,机箱：,19,英寸宽，,7,英寸高,，,可以容纳十二个单,倍,宽的,NIM,插件,。,6,感谢你的观看,2019年6月6,NIM机箱和插件结构 机箱和插件的尺寸标准化电源的标准化机箱,NIM,信号标准,正逻辑标准：,为电压信号，用在,中低速逻辑电路,（,dc,到,1MHz,）。,电平标准,输出（必须送出）输入（必须反应）,1 +4+12 V +3+12 V,0 +1-2 V +1.5-2V,上升时间,10ns 100ns,宽度,0.11,s,输入阻抗,1k,输出阻抗,10,或,50,TTL Logic Signals,Output Input,(must deliver)(must respond to),Logic 1 +2.4 to+5 V +2 to+5 V,Logic 0 0 to+0.4 V 0 to+0.8 V,7,感谢你的观看,2019年6月6,NIM信号标准正逻辑标准：为电压信号，用在中低速逻辑电路（d,NIM,信号标准,快（负）逻辑标准：,为电流信号，流入阻抗为,50,的负载，用于,高速逻辑电路,中。,电流标准,输出（必须送出）输入（必须反应）,1 -14-18 mA -12-36 mA,0 -1+1mA -4+4 mA,上升时间,2ns 10ns,，宽度不重要，前沿触发（在,ORTEC,插件中信号的典型上升时间为,2ns,）。,输入阻抗、输出阻抗,50,*,由于信号的快上升时间，在负的快逻辑信号处理中必须考虑电缆匹配的问题。,ECL Logic Signals,Output(must deliver)Input(must respond to),High state 0.81 to 0.98 V,(-0.9V),0.81 to 1.13 V,Low state 1.63 to 1.95 V,(-1.8V),1.48 to 1.95 V,8,感谢你的观看,2019年6月6,NIM信号标准快（负）逻辑标准：为电流信号，流入阻抗为50,NIM,信号标准,慢线性信号标准：,幅度：,01V,或,010V,；,上升时间：,50ns,；,宽度：,0.5100,s,；,输入阻抗、输出阻抗无统一标准，现有插件（,ORTEC,）中一般为输入阻抗,1k,，输出阻抗一般有两种：前面板为,1,，后面板,93,快线性信号标准：,幅度：,0-1V,，,0-5V,或,0-10V,；,上升时间：,50ns,；,宽度：,1,s,；,输入阻抗,50,，输出阻抗很大或,1,。,9,感谢你的观看,2019年6月6,NIM信号标准慢线性信号标准：9感谢你的观看2019年6月6,NIM,GPIB,标准,为了适应计算机技术的发展，,1983,年美国,NIM,委员会公布了“,NIM+,数字数据总线标准,”即,NIM,GPIB,标准。,是,NIM,仪器的数字化改良，依据这个新标准所生产的插件又叫,CCNIM,Computer Controlled NIM,。计算机通过,GPIB,总线来控制插件的工作，实现自动化测量和控制。,10,感谢你的观看,2019年6月6,NIMGPIB标准为了适应计算机技术的发展，1983年美国,NIM,标准小结,最早,的核电子学标准,机械标准,：机箱和插件,电气标准,：电源和信号,模拟设备标准,，数字改良标准,NIM+GPIB,。但这种,CCNIM,设备比较少。,11,感谢你的观看,2019年6月6,NIM标准小结最早的核电子学标准11感谢你的观看2019年6,随着计算机技术的发展和其在核电子学中的应用，为了实现数据采集和处理系统的标准化，当代的核电子学仪器除了在,机箱、插件的机械结构、电源标准和信号电平,等方面做出了规定之外，还在,信息传输方式、信号传送的硬件和软件方面,定了标准。这就是,总线标准,。,12,感谢你的观看,2019年6月6,随着计算机技术的发展和其在核电子学中的应用，为了实现数,CAMAC,标准,Computer Automated Measurement And Control,核电子学仪器中的第一代总线标准,规定了,机箱和插件的机械尺寸,，,供电方式,和,供电标准,外，还在,信息传输方式,、,信号传递的硬件和软件,方面也规定了标准。,机械标准、电气标准、总线标准,13,感谢你的观看,2019年6月6,CAMAC标准Computer Automated Meas,CAMAC,机箱,数据路：,86,芯的印制板插座，提供了插件之间的联系，包括电源线、数据线、控制线和状态线。,14,感谢你的观看,2019年6月6,CAMAC 机箱 数据路：86芯的印制板插座，提供了插件之间,CAMAC,系统的组成,由,机箱,(Crate),和,插件,(Plug-in Module),组成，插件又分为,一般功能组件,(Module),和,机箱控制器,(Crate Controller),。,一般功能插件实现一个独立的功能，用若干个插件可以组合成一个较复杂的系统。,机箱控制器用来控制机箱内各插件的动作并提供,CAMAC,数据路与外部计算机之间的通讯接口功能。,15,感谢你的观看,2019年6月6,CAMAC系统的组成 由机箱(Crate)和插件(Plug-,CAMAC,系统的组成框图举例,16,感谢你的观看,2019年6月6,CAMAC系统的组成框图举例 16感谢你的观看2019年6月,FASTBUS,总线标准向,高速度、高度灵活,方面发展,，,因此核电子学仪器又发展了,新一代总线,-,快总线,（,FASTBUS,），数据的速度比,CAMAC,大约快一个量级。“快总线”插件，电路采用,ECL,组件，功耗较大，机箱散热成了专门问题。,17,感谢你的观看,2019年6月6,FASTBUS 总线标准向高速度、高度灵活方面发展，因此,核科技领域专用总线的退出,C,AMAC,总线和,FASTBUS,总线没有在其它领域得到推广，市场很小，因而不仅,成本很高,，而且,兼容性、开放性、可靠性和可维护性等方面都存在问题,。当今，在核科学和技术领域多采用,工业界的通用总线,。,18,感谢你的观看,2019年6月6,核科技领域专用总线的退出 CAMAC总线和FASTBU,VME,计算机总线和在其基础上发展的,VMEBus,模块化仪器总线,PCI,计算机外围设备总线和在其基础上发展的,PXI,模块化仪器总线,USB,计算机串行总线,工业通用总线在核科技领域的使用,19,感谢你的观看,2019年6月6,VME计算机总线和在其基础上发展的VMEBus模块化仪器总线,VME,总线,面向,高性能微处理机,M68XXX,开发的系统总线，起源于美国,MOTOROLA,公司。,VME,（,VersaModule Eurocard,）总线是一种通用的,计算机总线,，经过多年的改造升级，基于,VME,系统的产品遍及了工业控制、军用系统、航空航天、交通运输和医疗等领域，在核电子和高能物理实验领域也已经广泛应用。,1987,年推出的,VXIbus,系统是一种用于,模块化仪器,的总线系统。,VXIbus,系统具有模块式结构、高速数传、系统组建及使用灵活方便、易于充分发挥计算机效能和标准化程度高等诸多优点，得到迅速发展和推广。,最大特点：改变了,CAMAC,和,FASTBUS,通过控制器对总线进行控制的方式，每个插件都可以对总线进行控制，解决了大量数据输入输出的问题。,20,感谢你的观看,2019年6月6,VME总线面向高性能微处理机M68XXX开发的系统总线，起源,VME,机箱,插件化,96,芯的插针式插座，提供了插件之间的联系，包括电源线、数据线、控制线和状态线,21,感谢你的观看,2019年6月6,VME 机箱插件化96芯的插针式插座，提供了插件之间的联系，,VME,系统,模拟设备,NIM,系统,VME,数据获取系统,专用,VME,控制单板机,22,感谢你的观看,2019年6月6,VME 系统模拟设备NIM系统VME数据获取系统专用VME控,PCI,总线：,1993,年，,Intel,公司，外围设备互连总线,（,Peripheral Component Interconnect-PCI,）,1997,年美国,NI,公司，,PXI,模块化仪器总线,USB,串行总线：,1995,年，美国多家公司，高性能串行数据总线,（,Universal Serial Bus-USB,）,计算机和仪器设备等均配备了,USB,端口,PCI,总线和,USB,总线,23,感谢你的观看,2019年6月6,PCI总线：PCI总线和USB总线23感谢你的观看2019年,核电子学中的仪器标准总结,NIM(-GPIB),标准：,CAMAC,标准,FASTBUS,标准,VME-VXI,标准,PCI-PXI,标准,USB,标准,最早发展起来的核电子学标准，模拟仪器,核电子学领域的专业总线，没能在其他领域得到推广,工业界的通用总线，近年来广泛应用于核电子学领域,重点：,核电子学仪器标准在哪些方面提出了规范要求？,机械标准、电气标准和总线标准,几种典型的标准,24,感谢你的观看,2019年6月6,核电子学中的仪器标准总结NIM(-GPIB)标准：最早发展起,仪器的发展,模拟仪器,模数转换出现，数字显示仪器,25,感谢你的观看,2019年6月6,仪器的发展模拟仪器模数转换出现，数字显示仪器25感谢你的观看,智能仪器,个人仪器,26,感谢你的观看,2019年6月6,智能仪器个人仪器26感谢你的观看2019年6月6,虚拟仪器,虚拟仪器的发展取决于三个重要因素。计算机是载体,软件是核心高质量的,A/D,采集卡及放大器是关键。,27,感谢你的观看,2019年6月6,虚拟仪器虚拟仪器的发展取决于三个重要因素。计算机是载体,网络化仪器,28,感谢你的观看,2019年6月6,网络化仪器28感谢你的观看2019年6月6,实验课,NaI,（,Tl,）,慢计数系统,半导体能谱仪系统,符合测量系统,29,感谢你的观看,2019年6月6,实验课NaI（Tl）慢计数系统29感谢你的观看2019年6月,