基于LPC1764的多道脉冲幅度分析器的电路设计
3 CPLD外围电路和片内电路设计
由于A／D转换的速率为40 MHz，如果由单片机直接对每秒40M次的采样数据进行处理，要通过指令完成脉冲甄别、寻峰和分类计数对单片机的性能要求较高。本设计采用CPLD和单片机相结合的方式，由CPLD完成对脉冲数据的脉冲甄别和寻峰，由单片机读取峰值数据进行分类计数。单片机只需满足最大脉冲速率的分类计数要求即可，因此大大降低了对单片机性能的要求。
本设计采用ALTERA公司生产的CPLD芯片MAXEPM3064。EPM3064是ALTERA MAX3000A系列中的常用芯片，功耗低，具有64个宏单元和1 250个逻辑门，传输延时仅为4．5 ns。本设计共使用EPM3064 39个输入输出引脚，其中包括12位A／D转换数据和40 MHz转换时钟输入，12位脉冲甄别门限数据输入，12位脉冲峰值数据输出和1位峰值数据有效状态输出及1位有效状态清除输入。EPM3064的片内电路如图3所示。
其中，lpm_compare0将脉冲信号数据与脉冲甄别门限数据进行比较以形成脉冲，并在脉冲的下降沿使READY输出为高。lpm_comparel和lpm_latch0一起在脉冲有效时间内产生控制信号将峰值数据写入lpm_latch1。单片机在读取峰值数据后通过nCLR置READY输出为低。
4 单片机及USB接口电路设计
由于本设计对单片机的性能要求不是太高，但由于采用12位A／D采样，脉冲幅度分析最高支持4 096道，需对4 096种幅度分类计数。假设每种幅度采取32位计数，共需16 KB SRAM保存计数值。为了减少采集的脉冲多道数据上传计算机的时间，本设计采用USB传输方式。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201809/388655.htm
为了减小单片机及外围电路的复杂性，本设计采用NXP公司的LPC1764单片机。LPC1764是基于第二代Coertex—M3内核的ARM微控制器，速度高达120 MHz，片内具有128 KB FLASH存储器和32 KB SRAM，具有丰富的片上外设。由于LPC1764的内部集成有完全兼容USB 2．0全速规范的USB Device，因此单片机及USB接口电路非常简洁。其电路如图4所示。
5 结语
本文设计了通过对脉冲信号直接高速A／D采集，由LPC1764微控制器与CPLD相结合对采集到的脉冲信号数据进行多道脉冲幅度分类处理的多道脉冲幅度分析器电路，该电路全部调试通过，并连接到NaI(TI)探测器对137Cs的能谱进行了测量，测量结果达到设计指标的要求。
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