基于FPGA的便携式四极杆质谱控制系统设计

葛卫敏; 许春华; 林利泉; 陈家新; 吴曼曼; 乔佳

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基于FPGA的便携式四极杆质谱控制系统设计

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针对便携式仪器小型化和低功耗的研制需求,本文设计了一套便携式四极杆质谱的下位机控制系统,基于Xilinx Spartan-6系列现场可编程的门阵列(FPGA)平台进行开发,采用FPGA单一芯片替代传统多种芯片组合的繁琐架构,去掉主控电路板上原有的W5500MCU(微控制单元芯片)DSP(数字信号处理专用芯片)DDR(双倍速率同步动态随机存储器)等功能芯片,将这些芯片实现的扫描、控制、采集、存储、数据处理和高速传输等功能集成于同一FPGA片内。与现有的小型化四极杆质谱控制系统比较,本系统在功能和性能不变的前提下,不仅节省了芯片成本,而且主控硬件板卡的功耗节省了约2.7 W,约为原板卡功耗的37%,主控硬件板卡的面积减小了约20 cm^(2),约为原板卡面积的10%。本研究设计的便携式四极杆质谱下位机控制系统已成功应用于便携式四极杆质谱仪中,并且针对类似的小型化仪器有着较高的技术移植性和实用价值。

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来源
《质谱学报》 |2023年第1期|87-95|共9页
作者
葛卫敏; 许春华; 林利泉; 陈家新; 吴曼曼; 乔佳;
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作者单位

广州禾信仪器股份有限公司;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类质谱分析;
关键词
便携; 四极杆; 质谱; 现场可编程的门阵列(FPGA);

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