具有CAN口的二極管陣列檢測器及液相色譜儀的制作方法

本發明涉及檢測技術，具體的講是一種具有can口的二極管陣列檢測器及液相色譜儀。

背景技術：

高效液相色譜法(highperformanceliquidchromatography\hplc)又稱“高壓液相色譜”、“高速液相色譜”、“高分離度液相色譜”、“近代柱色譜”等。高效液相色譜是色譜法的一個重要分支，以液體為流動相，采用高壓輸液系統，將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱，在柱內各成分被分離后，進入檢測器進行檢測，從而實現對試樣的分析。該方法已成為化學、醫學、工業、農學、商檢和法檢等學科領域中重要的分離分析技術。

高效液相色譜儀常用檢測器有：紫外可見吸收檢測器、熒光檢測器、示差折光檢測器、電化學檢測器和化學發光檢測器。二極管陣列檢測器(dad)屬于紫外可見吸收檢測器的一種，是近幾年發展的、不同于傳統分析儀器所用的光電檢測原理的一種新型檢測器。這種檢測器配合計算機處理，可以在10ms內給出被測組分的光譜以及各種定性定量數據，是一種“全息”的檢測方式。

二極管陣列檢測系統一般由光學系統、數據采集接口和數據處理軟件三部分組成。dad檢測器的光學系統與傳統的紫外檢測器不同，它采用反轉光路(或稱反相光路)，即光源發出的光聚焦后，先通過樣品池，然后由光柵進行分光，最后由光檢測元件檢測。由于dad檢測器采用的光檢測元件掃描速度非常快，每幀圖像僅需10ms，遠遠超過色譜流出峰的速度，因此可以作隨峰掃描。這種信號經計算機處理后，可以得到三維色譜光譜圖，再配合功能強大的dad數據處理軟件，我們在一次進樣基礎上就可以方便地實現等高線圖、色譜圖、光譜圖的觀察與計算。由于dad檢測器具有這些顯著的優點，它在液相色譜技術中已經獲得了越來越廣泛的應用。

如圖1所示，為現有技術中的dad檢測器的主控板dsp與can的硬件連接框圖，can控制器選用microchip的mcp2515，mcp2515是一款獨立控制器局域網絡(controllerareanetworkcan)協議控制器，完全支持canv2.0b技術規范。該器件能發送和接收標準和擴展數據幀以及遠程幀。can收發器選用ti公司的sn65hvd232，該芯片采用3.3v供電，超低待機功耗，高輸入阻抗，can總線上最多可允許120個節點。mcp2515自帶的兩個驗收屏蔽寄存器和六個驗收濾波寄存器可以過濾掉不想要的報文，因此減少了dsp的開銷。mcp2515與dsp的連接是通過sport口(synchronousserialport)業界標準串行外設接口(serialperipheralinterface,spi)來實現的。can控制器mcp2515的spi讀時序如圖2所示，數據在sck(串行時鐘信號)的下降沿從so(串行數據輸出)腳輸出至dsp。can控制器的spi寫時序如圖3所示，命令和數據在sck的上升沿從si(串行數據輸入)腳輸出至can控制器。從圖2中可以看出，sck的下降沿和so的下降沿并不在同一時刻動作，so的下降沿要比sck下降沿滯后一段時間；圖3中亦可看出sck的上升沿和si的上升沿并不在同一時刻動作，si的上升沿要比sck的上升沿超前一段時間。

技術實現要素：

為了增加檢測裝置中can總線的通信可靠性，減少誤碼率，本發明實施例提供了一種具有can口的二極管陣列檢測器，包括：dsp芯片和can控制器，所述can控制器連接到dsp芯片，二極管陣列檢測器還包括：

時鐘延時部件，分別與所述dsp芯片和can控制器相連接，用于按預設時間將dsp芯片輸出的時鐘信號進行延時，并將延時后的時鐘信號傳輸至can控制器。

本發明實施例中，具有can口的二極管陣列檢測器的dsp芯片的時鐘信號通過sport口傳輸至時鐘延時部件。

本發明實施例中，具有can口的二極管陣列檢測器的時鐘延時部件為cpld芯片。

本發明實施例中，具有can口的二極管陣列檢測器的cpld芯片連接到can總線控制器的tclk管腳，將延時后的時鐘信號傳輸至can控制器。

同時，本發明實施例還提供一種液相色譜儀，液相色譜儀包括具有can口的二極管陣列檢測器，所述的檢測器包括：dsp芯片和can控制器，所述can控制器 連接到dsp芯片，二極管陣列檢測器還包括：

時鐘延時部件，分別與所述dsp芯片和can控制器相連接，用于按預設時間將dsp芯片輸出的時鐘信號進行延時，并將延時后的時鐘信號傳輸至can控制器。

本發明實施例中，液相色譜儀的dsp芯片的時鐘信號通過sport口傳輸至時鐘延時部件。

本發明實施例中，液相色譜儀的時鐘延時部件為cpld芯片。

本發明實施例中，液相色譜儀的cpld芯片連接到can總線控制器的tclk管腳，將延時后的時鐘信號傳輸至can控制器。

本發明通過對dsp芯片的時鐘信號進行延時的方法，可以很好的解決不同機器通過can總線在通信過程中出現的丟包現象，很大程度上降低數據通信過程中的誤碼率，保證了can總線通信的穩定性和可靠性。

為讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現有技術中的dad檢測器的主控板dsp與can的硬件連接框圖；

圖2為can控制器mcp2515的spi讀時序圖；

圖3為can控制器mcp2515的spi寫時序圖；

圖4為本發明具有can口的二極管陣列檢測器的原理框圖；

圖5為本發明具有can口的二極管陣列檢測器一實施方式中主板dsp與can的硬件連接框圖；

圖6為本發明實施例中sport口接收數據時序圖；

圖7為本發明實施例中sport口發送數據時序圖；

圖8為本發明實施例中dsp與can總線接口電路的硬件連接框圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明實施例提供了一種具有can口的二極管陣列檢測器，圖4所示，為本發明實施例提供的具有can口的二極管陣列檢測器的原理框圖，包括：dsp芯片401和can控制器402，can控制器402連接到dsp芯片，二極管陣列檢測器還包括：

時鐘延時部件403，分別與dsp芯片401和can控制器402相連接，用于按預設時間將dsp芯片401輸出的時鐘信號進行延時，并將延時后的時鐘信號傳輸至can控制器402。

如圖5為本發明一實施方式的示意圖，本實施例中利用檢測器中的cpld芯片作為延時部件，本實施例中的dsp芯片選用adsp-bf526，adsp-bf526上有兩個sport口，sport(synchronousserialports，同步串行端口)接口是adsp-bf526上速度最快的串口，其速度可以達到系統時鐘的1/2，每一個sport口有兩根接收數據線和兩根傳輸數據線，支持全雙工模式傳輸。本發明中硬件連接通過dsp芯片上的sport0口與mcp2515芯片相連，sport接收數據時序圖如圖6所示，thdri值最小為-1.5ns，也就是說數據(包括由dsp發送至can總線上的數據，可以是命令或數據)的下降沿有可能會超前時鐘的下降沿1.5ns，這種情況下將不滿足spi的讀命令時序圖。同樣，sport發送數據時序圖如圖7所示，thfsi的最小值也為-1.5ns，如果數據的上升沿超前時鐘的上升沿，那么可以滿足spi的寫命令時序圖；如果數據的上升沿滯后時鐘的上升沿，那么就不滿足spi的寫命令時序圖。

為了增加can總線的通信可靠性，減少誤碼率，本發明利用硬件系統中的cpld芯片a3p030，本發明通過將dsp芯片上sport口出來的tsclk信號輸出至cpld芯片a3p030，經過cpld芯片的特定延時后將信號再輸出給mcp2515芯片的tclk管腳，延時時間可通過cpld程序進行調整。經過延時后的時鐘信號能夠完全滿足spi的時序要求，而且由于cpld軟件編程的靈活性，可以根據不同的項目需求和電路板的走線布局不同進行延時時間長短的調整。調整時間長短取決于不同的項目需求 以及電路板布局和走線影響。通過cpld對時鐘信號進行延時，從而使得從sport口出來的信號能夠完全滿足mcp2515的spi時序要求，從根本上消除了通信出錯的可能性，保證了can總線在通信過程中的可靠性。

本實施例中主控板的dsp芯片采用adi公司的adsp-bf526，adsp-bf526處理器屬于blackfin系列產品，采用adi/intel宏信號架構(msa)。blackfin處理器將先進的雙mac信號處理引擎、精簡的risc式微處理器指令集的優勢和單指令、多數據流(simd)多媒體能力結合為一個指令集架構。

adsp-bf526處理器是高集成度片上系統解決方案，利用業界標準接口與高性能信號處理內核的完美結合，高性價比應用能夠快速完成開發，而無需昂貴的外部器件。系統外設包括：ieee-802.3兼容型10/100以太網mac；usb2.0高速otg控制器；twi控制器；nand閃存控制器；2個uart端口；1個spi端口；2個串行端口(sport)；8個具有pwm功能的通用32位定時器；內核定時器；實時時鐘；看門狗定時器；主機dma(hostdp)接口；以及并行外設接口(ppi)。

adsp-bf526處理器具有一個spi兼容型端口，可以與多個spi兼容型器件通信。spi接口使用三個引腳傳輸數據：兩個數據引腳(主機輸出/從機輸入-mosi和主機輸入/從機輸出-miso)和一個時鐘引腳(串行時鐘-sck)。其它spi器件利用一個spi片選輸入引腳(spiss)選擇處理器，處理器利用7個spi片選輸入引腳(spisel7-1)選擇其它spi器件。spi選擇引腳是重新配置的通用i/o引腳。利用這些引腳，spi端口提供一個全雙工、同步串行接口，支持主機/從機模式和多主機環境。

spi端口的波特率和時鐘相位/極性是可編程的，而且它集成了一個dma通道，支持發送或接收數據流。在任何給定的時間，spi的dma通道只能支持單向訪問。

adsp-bf526處理器集成兩個雙通道同步串口(sport1和sport0)，用于串行和多處理器通信。sport支持下列特性：

1)支持i2s的操作。

2)雙向操作—每個sport有兩組獨立的發送和接收引腳，支持8通道的i2s立體聲音頻。

3)緩沖(8位深)發送和接收端口—每個端口有一個數據寄存器用于與其它處理器部件進行數據字傳輸，并有一個移位寄存器用于將數據移入移出數據寄存器。

4)時鐘—各發送和接收端口可以使用外部串行時鐘或自行產生時鐘。

5)字長—各sport支持3到32位的串行數據字，以msb或lsb優先方式傳輸。

6)幀傳輸—各發送和接收端口運行時，各數據字可以使用或不使用幀同步信號。幀同步信號可以在內部或外部產生，可以是高電平有效或低電平有效，可以使用兩個脈沖寬帶中的任一個，可以是早或晚同步。

can(controllerareanetwork)，中文名稱為控制器局域網，通常稱為canbus，即can總線。是由德國bosch(博世)公司研究開發的，現已成為iso國際標準化的串行通信協議，是目前在國際上應用最廣泛的開放式現場總線之一，現已被廣泛應用于船舶、醫療設備、工業設備等各個方面。本發明實施例中利用can口實現了將不同醫療設備通過can總線連接起來，并能進行實時可靠的數據傳輸。can網絡上的節點不分主從，任一節點均可在任意時刻主動地向網絡上其他節點發送信息，通信方式靈活，利用這一特點可方便實現多個醫療設備間信息轉發與確認。本發明實施例中的can網絡系統由上位監控pc機和帶can總線接口電路的現場醫療設備兩部分組成。帶can總線接口電路的現場醫療設備電路板上包含了mcp2515，以及sn65hvd232、ce57s2sa100，它們組成了can總線電路模塊，該模塊主要是為了和其它帶can接口的儀器進行數據交互。

上位監控pc機主要負責對系統數據的接受與管理、控制命令的發送以及各控制單元動態參數和設備狀態的實時顯示；帶can總線接口電路的現場醫療設備可以方便的使現場多個醫療設備方便的連接到can總線上，主要負責對現場的動態參數和設備狀態進行監測，對采集來的數據進行打包處理并將處理后的數字信號通過can通信控制器mcp2515發送到can總線。can網絡系統中的數據傳送和接收，都是通過can總線接口實現。can總線接口電路設計的好壞直接影響整個系統的穩定性與可靠性。因此，本發明重點介紹了一種利用cpld對串行時鐘進行特定延時的方法，以滿足can總線控制器的時序要求，保證can網絡系統的運行可靠，減少消除丟包和數據出錯現象。

本發明實施例中dsp與can總線接口電路的硬件連接如圖8所示，利用dsp芯片sport0口的fs，mosi，miso三個引腳信號進行mcp2515芯片的片選，主數據(命令控制字，寄存器設定，參數設定)發送從數據(采集數據的傳送，狀態的回讀等)接收以及從數據發送主數據接收，由于sport口的工作時序與mcp2515的spi工作 時序有一些差異，本實施例中將sport0口的tsclk信號輸出至cpld芯片a3p030，利用cpld芯片進行特定延時后，再將延時后的時鐘信號送至mcp2515芯片的sclk管腳。時鐘信號經過這樣處理后，能夠滿足本系統中mcp2515對工作時序的要求。從圖8中可以看出，經過can控制器mcp2515后，連接到了can收發器sn65hvd232芯片，sn65hvd232是can控制器與物理總線間的接口，可以提供對總線的差動發送和接收能力，與iso11898標準完全兼容，并具有抗瞬間干擾和保護總線的能力。can收發器之后連接到了can總線的連接端子ce57s2sa100，該端子外殼堅固，觸點穩定可靠，為can總線連接提供了穩定可靠保障。

本實施例中的cpld(complexprogrammablelogicdevice)復雜可編程邏輯器件，是從pal和gal器件發展出來的器件，相對而言規模大，結構復雜，屬于大規模集成電路范圍。cpld主要是由可編程邏輯宏單元(mc，macrocell)圍繞中心的可編程互連矩陣單元組成。其中mc結構較復雜，并且具有復雜的i/o單元互連結構，可由用戶根據需要生成特定的電路結構，完成一定的功能。由于cpld內部采用固定長度的金屬線進行各邏輯塊的互連，所以設計的邏輯電路具有時間可預測性，避免了分段式互連結構時序不完全預測的缺點。本發明實施例中cpld的輸入時鐘信號由一個25mhz的晶振提供，dsp輸出的tsclk信號送至cpld的i/o管腳，由cpld編程產生特定的延時后，由cpld的另一個i/o管腳將延時后的tsclk信號輸出至mcp2515芯片的sclk管腳。

本發明實施例通過cpld延時tsclk時鐘信號的方法，可以很好的解決不同機器通過can總線在通信過程中出現的丟包現象；很大程度上降低數據通信過程中的誤碼率。保證了can總線通信的穩定性和可靠性。

同時，本發明實施例還提供一種液相色譜儀，液相色譜儀包括具有can口的二極管陣列檢測器，所述的檢測器包括：dsp芯片和can控制器，所述can控制器連接到dsp芯片，二極管陣列檢測器還包括：

時鐘延時部件，分別與所述dsp芯片和can控制器相連接，用于按預設時間將dsp芯片輸出的時鐘信號進行延時，并將延時后的時鐘信號傳輸至can控制器。

本發明實施例中，液相色譜儀的dsp芯片的時鐘信號通過sport口傳輸至時鐘延時部件。

本發明實施例中，液相色譜儀的時鐘延時部件為cpld芯片。

本發明實施例中，液相色譜儀的cpld芯片連接到can總線控制器的tclk管腳，將延時后的時鐘信號傳輸至can控制器。

對本領域技術人員而言，在了解本發明上述具有can口的二極管陣列檢測器的實施方式后，可清楚獲知關于本發明公開的液相色譜儀的實施方式，在此不再贅述。

本發明中應用了具體實施例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。