(免責事項)
本ページの内容には高電圧を発生する物があります。工作・使用は自己責任で行ってください。
パルス発生器(SH2マイコン型)
(概要)
3台目に作ったNMR用パルサーです。32bitマイコン(Renesas SH2,
SH7045F)を核とした、DMA転送方式です。8bitDAC*2による任意波形発生機能つき。
QAMを装備したモジュレータを使ってオフレゾナンスサチュレーションパルスとかいろいろできます。1台のみ作製。
面倒すぎて二度と作る気がしないので命名、
「パルサーバカ1代。」
Specifications
デジタル16ポート+任意波形2ポート
パルス分解能 70ns
最小パルス幅 70ns
最長パルス幅 100日ぐらい、少なくとも数時間までは確認済み。
ソースコード
ファームウェアの
ソース。ファームウェアのモトローラバイナリは
こちら。
ホスト側のプログラム実装(
これの一部です)は
この辺り。
解説
こちらに紹介しているH8マイコンを使用したパルサーと違い、DMA転送に
よりメモリー上のバッファから連続してパルスパターンをだします。バッフォ上のパターンは同じパターンが続くような暇な時間を見つけてDMAを止めて準備
します。DMA開始のタイミング同期はWAIT端子を用いて行っています。SH2マイコンは32bitのバスを持っているので、そのうち16bitをDA
コンバータによる任意波形に割り当てています。MRI用のアナログパルスを発生できるようにもしています。
マイコンボードの
AKI-SH2/7045Fを
搭載するメイン基板に3枚のライザー基板を指しています。1枚目のデジタルパルス基板は1ポートごとに別ICのバッファとフィルタを備えています。信号間
の干渉はほぼ皆無です。2枚目の任意波形発生基板は2つの高速8bitDACを備えています。3枚目はアナルグパルス基板です。12bitの中速
DACとアナログスイッチを載せています。DACは任意波形発生の基準電圧にも使用しています。
メイン基板回路図(pdf)
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デジタルパルス基板回路図(pdf)
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任意波形発生基板回路図(pdf)
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アナログパルス基板回路図(pdf)
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通信速度の問題からGPIBを載せるつもりでしたが、面倒なので結局データ量を圧縮してシリアル通信にしました。DMAの動作をかなり端折って書くと:
DMA開始はMTU4による。MTU4はTGRAコンペアマッチでクリア。
(DMA転送終了) →(シーケンスのパース)→(DMA転送の設定) →(MTUの設定) →(wait)
(DREQ0のLエッジ & MTU4TGIA) →(DMA2の転送: DUMMY)→(DMA転送) →(DMAC2DEI)
→(DMA転送終了 : 上)
DMAC2が起動され、TGRBにマッチするまでWAITがかかる。ついでDMAC0により、DMA転送が続く。
参考文献
Copyright (C) 2002-2006 Kentaro KITAGAWA.