基于ARM920T的HIRFL-CSR前端总线控制器FBC-01

本文论述用于兰州重离子加速器冷却存储环(HIRFL-CSR)控制系统的前端总线系统控制器FBC-01的硬件设计。该控制器是基于0.8mmBGA封装的AT91RM9200(ARM9)处理器,运行嵌入式LINUX操作系统。控制器可以连接标准的VGA显示器、键盘、鼠标,具有通用的10M/100M以太网接口、USB接口、RS-232接口、485接口、CANBUS接口。可以带SD卡、CF卡存储器。该控制器采用现场可编程的FPGA器件设计背板接口,并采用具有64mA高驱动能力的总线驱动器,不仅符合VME规范的电气要求,而且具有灵活的接口信号定义可编程能力,是HIRFL-CSR控制系统的关键部件。

嵌入式微机在控制系统中的应用

介绍了采用嵌入式微机SC-12和USB接口芯片FT245BM的智能控制终端,它具有3种灵活的数据接口方式:以太网、USB和RS485串行口。通过以太网连接可以实现灵活的远程数据获取与控制;通过USB串口总线,可以方便地进行现场数据的存取和设备的调试;而通过RS485总线可以使得一个嵌入式微机SC-12与40个挂接在总线上的控制模块进行通讯。

四种电化学分析仪器的研制

本报告介绍我们实验室以原有研究工作为基础，结合国家十五科技攻关课题，适应市场需要，研发的生化需氧量(BOD)快速监测仪、溶氧(DO)在线检测仪、毛细管电泳电化学发光检测仪(CE/ECL)、USB插头式超微型电化学研究系统(uECS)等四种电化学分析仪器。BOD、DO仪采用纳米、自组装等技术制作电化学探头，可实现对水体中的BOD、DO的快速、灵敏的检测，所得结果与使用传统的方法相一致，而所需时间很短，可以实时、在线监测;CE/ECL仪系结合了毛细管电泳的高分离能力和电化学发光的高灵敏度的特点开发出的整体仪器;uECS突破了原有电化学分析仪器的概念，结合了先进的USB2.0技术，整个系统体积小巧(如U盘)，通过计算机的USB接口提供电源并进行高速数据传输，具有一般研究型电化学仪的各项功能，并且具有较强的可扩展性。

海洋要素垂直剖面测量系统的数据存储

长期、定点、连续测量海洋环境参数，尤其是从海洋表面到海底的垂直剖面的监测一直以来大都是由船只完成，耗费大量的人力和财力。“海浪驱动自持式海洋要素垂直剖面测量系统”（简称“海马”）利用海洋无时不在的波浪能，驱动滑行器单方向下潜运动，直达海底或程序设定的预定深度，在控制系统作用下，滑行器依靠自身的浮力匀速上浮， 并在此过程中，完成海洋要素的自动测量和存储。 当今海洋仪器大多采用“闪存”来存储数据，主要有RS－232串口和并型口的CF(Compact Flash)卡两种形式。但是两种接口都有一定的缺陷：CF卡不能和PC机直接通信，必须通过转接口才能将数据传送到PC机上；而RS-232接口虽然可以和PC机直接通信，但是由于其传输速度较慢，不利于大量数据的传输。由于上述两种接口的缺点，“海马”采用U盘来实现数据的存储。 USB接口不仅可以和PC机直接通信，而且具有使用方便，数据传输率高，又支持即插即用等特点，但由于USB接口协议复杂，涉及的方面广，特别是软件种类比较多，而且USB芯片种类繁多，使得USB设备的开发非常困难。 本文设计的USB(Universal Serial Bus)接口电路以单片机AT89C51以及CYPRESS公司生产的USB接口芯片SL811HS为核心，结合了随机存储芯片HY62256以及看门狗芯片X25165。在介绍了SL811HS控制器芯片的主要特点的基础上，重点阐述了利用这一芯片在C语言的编程控制之下如何识别U盘的插入和拔出，以及如何将单片机的数据按协议规定写入U盘，其中的协议包括FAT文件协议，USB协议和UFI命令协议。 本系统实现了单片机对U盘的数据存储，速度快，存储容量大，数据读取方便，直观明了，系统工作安全可靠，抗干扰能力强，可扩展性大，而且针对下位机设计的串口协议简单，可以满足“海马”海量数据的存储要求。

Mini-electrochemical detector for microchip electrophoresis

This paper presents the development of a mini-electrochemical detector for microchip electrophoresis. The small size (3.6 x 5.0 cm(2), W x L) of the detector is compatible with the dimension of the microchip. The use of universal serial bus (USB) ports facilitates installation and use of the detector, miniaturizes the detector, and makes it ideal for lab-on-a-chip applications. A fixed 10 M Omega feedback resistance was chosen to convert current of the working electrode to voltage with second gain of 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 and 128 for small signal detection instead of adopting selectable feedback resistance. Special attention has been paid to the power support circuitry and printed circuit board (PCB) design in order to obtain good performance in such a miniature size. The working electrode potential could be varied over a range of +/-2.5 V with a resolution of 0.01 mV. The detection current ranges from -0.3 x 10(-7) A to 2.5 x 10(-7) A and the noise is lower than 1 pA. The analytical performance of the new system was demonstrated by the detection of epinephrine using an integrated PDMS/glass microchip with detection limit of 2.1 mu M (S/N = 3).