基于SOPC的反应堆报警单元设计

以Altera公司的Nios II软核处理器为核心,完成了反应堆嵌入式报警单元的设计.设计中运用了可编程片上系统(SOPC)技术,以Cyclone系列现场可编程逻辑阵列(FPGA)为数字平台,将微处理器、定时器、串口、同步动态存储器(SDRAM)等I/O接口控制器软核集中在一片FPGA上.串口通过智能协议转换器CAN232MB接入控制器局域网现场总线(CAN-bus).报警单元具备声光报警、语音报警以及通讯、虚拟光字牌显示等功能,满足使用需求.     

基于NiosⅡ的反应堆嵌入式密码权限单元设计

以Altera公司的NiosⅡ软核处理器为核心,完成了反应堆嵌入式密码权限单元的设计.设计中运用了SOPC技术,以Cyclone系列FPGA为数字平台,将微处理器、定时器和串口、PS/2键盘、LCD、Flash、SDRAM等I/O接口控制器软核集中在一片FPGA上,通过输入不同权限的密码,输出相应权限的逻辑信号至反应堆的控制保护系统.该单元具备通过键盘和计算机端设置状态、密码修改存储以及LCD信息显示等功能,满足使用需求.     

基于NiosⅡ的反应堆嵌入式密码权限单元设计

以Altera公司的NiosⅡ软核处理器为核心,完成了反应堆嵌入式密码权限单元的设计。设计中运用了SOPC技术,以Cyclone系列FPGA为数字平台,将微处理器、定时器和串口、PS/2键盘、LCD、Flash、SDRAM等I/O接口控制器软核集中在一片FPGA上,通过输入不同权限的密码,输出相应权限的逻辑信号至反应堆的控制保护系统。该单元具备通过键盘和计算机端设置状态、密码修改存储以及LCD信息显示等功能,满足使用需求。     

应用于同步加速器时序控制的片上可编程系统的设计

同步加速器对控制信号的时闻约束要求非常严格,时序控制是加速器控制系统中十分重要的环节.在兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)控制系统中,时序控制主要采用FPGA+ARM+linux+DSP的体系结构.本文介绍基于FPGA和uClinux操作系统的片上可编程系统(SOPC)的设计,可将目前ARM+LINUX的工作完全集成在FPGA内实现,省去专用ARM芯片.其最高工作频率可达185 MHz,硬件资源消耗不到4%.片上可编程系统的硬件处理器系统和操作系统都可根据具体需求重新裁剪和配置.SOPC技术在加速器物理以及其他领域有着非常广泛的应用前景.     

基于SOPC的核磁共振可编程脉冲源设计

研究了基于SOPC(可编程片上系统)技术的脉冲核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,以下简称NMR)设备中脉冲源的设计,充分利用了NiosⅡ软核处理器的强大处理能力以及FPGA设计的灵活性,构建了SOPC系统,阐述了系统总体设计方案,重点介绍了FPGA中可编程多脉冲产生逻辑组件的设计,给出了部分实现程序及任务逻辑仿真波形,最后在示波器上显示出清晰、稳定、质量好的多脉冲输出波形,有较高的应用价值。系统软硬件易于修改和升级,可满足不同应用场合对脉冲核磁共振中脉冲序列的各种要求。     

可用于核物理监控系统的microC/OS-Ⅱ片上系统的研究

论述了一种基于FPGA和实时操作系统microC/OS-Ⅱ、适用于核物理数据检测和实验控制的片上可编程系统SOPC(System On a Programmable Chip)的设计,并在altera-stratix-Ⅱ2S60f1020c3芯片内获得实现.该片上可编程系统的硬件处理器和实时操作系统都可根据需求裁剪、重配置.     

SOPC Builder中用户IP组件的设计

首先简单介绍了片上可编程系统(System on a Programmable Chip,SOPC)技术和用户知识产权(Intellectual Property,IP))组件的设计方法.然后通过模数转换器(ADC)驱动组件的实例,详细介绍了SOPC设计中用户IP组件的实现方法和效果,结果表明该组件有比较好的可重用性.     

基于软核NiosⅡ的SOPC低电平控制通讯系统的设计及实现

北京大学DC-SC光阴极注入器和中国科学院高能物理研究所9cell超导腔均采用了数字化低电平控制系统,其中通讯子系统以STRATIX IV系列现场可编程门阵列(FPGA)开发板作为数字平台,通过采用编程片上系统( SOPC)技术及NIOSⅡIDE提供的开发环境,实现了三速以太网(TSE)的通讯功能,最后以LabView...     

加速器磁铁电源的被控对象辨识模块设计

国内加速器磁铁电源的控制策略基本上以比例-积分-微分(Proportion-Integral-Derivative,PID)控制为主,对被控对象的处理是基于物理模型归纳传递函数,并在此基础上设计控制器。该方法受制于物理模型中元器件参数的不精确性和结构上的不确定性,更重要的是控制器设计一般不关注被控对象的内部机理而是其输入输出(Input-output,I/O)特性。本文提出一种可工作于电源数控平台上的辨识建模方法,其表现出了更好的实时性、适用性和通用性。借助一类子空间模型辨识方法(Multivariable Output Error State s Pace,MOESP),在现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)上有针对性地设计模块,并使用可编程片上系统(System On a Programmable Chip,SOPC)集成软核处理器来完成数据处理和参数计算。基于北京正负电子对撞机II期(Beijing Electron Positron Collider II,BEPCII)和加速器驱动次临界系统(Accelerator Driven Sub-critical System,ADS)磁铁电源数控平台的被控对象辨识模块已成功运用在BEPCII和ADS电源样机上。经过严格的测试表明,辨识模型可以对电源的实际输出电流作出较精确的预报。该辨识模块易于使用,为控制系统设计提供了关键信息,适用于各种特性的负载。     

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0.8 mmBGA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64 mA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.     

电离辐射对细胞膜的影响综述

从电离辐射对细胞膜生物特性、膜脂质和膜蛋白、细胞膜信号转导等方面总结了近年来电离辐射对细胞膜生物学功能的影响机制。在未来研究中,电离辐射诱导的癌细胞凋亡机制及对线粒体等细胞器的影响作用将成为电离辐射生物学效应研究的重要方向。     

纸张的电子束辐照效应研究

为确证电子束辐照邮件的可行性,寻找辐照纸张时可保证品种等级的剂量范围,用不同剂量电子束照射新闻纸、复印纸、牛皮纸、书写纸、照片等几种常用的纸张,测定了纸张的定量、白度、撕裂度、抗张强度、耐折度、色差等物理性能发生的变化,并对辐照效应的机理进行了研究.结果分析表明,20-30 kGy的邮件辐照灭菌剂量对上述性能影响小于25%.     

Review on condensation on the containment structures

In the last two decades condensation on the containment structures in presence of noncondensables has received substantial attention by nuclear scientists and engineers. The reason is that many Generation III and III+ reactors rely on passive systems operating under natural circulation. As a consequence, a vast number of publications have been made in the open literature. This paper reviews the specific physical phenomena that are involved in condensation and discusses how they have been considered in the different available models. In addition, it explores the data that have been used for validation and provides some insights on the effective suitability for this purpose. Finally, the paper summarizes the current codes' capabilities to deal with wall condensation in the presence of noncondensables according to the most recent available validation exercises.     

肌动蛋白在不同衬底上的组装

采用兔骨骼肌Actin作为研究对象,通过搭建原子力显微镜(Atomic force microscope,AFM)液相实时进样装置观察并对比G-actin在不同衬底上的组装过程。实验中发现,Actin在云母衬底上组装时形成较少的成核位点,然后组装成长达几十微米的纤维;而在带有正电荷的磷脂膜(DPPC:DPTAP=4:1)衬底上则快速大量地成核,组装形成较短的纤维。成像时所用的机械力应≤50 p N,所用的衬底应带有一定的正电荷。研究结果为构建Actin轨道上的纳米分子马达运输系统提供了依据。     

下降液膜孤波分析

文章以OoshidaTakeshi液膜厚度规范化公式为基础,用Auto2000连续与分叉软件研究中等雷诺数下的下降液膜表面单峰和双峰两种类型孤波波形。计算给出了孤波波速与雷诺数之间的关系曲线,该曲线与文献中的理论和实验结果相吻合。计算结果表明,这两种类型孤波的波幅均随着雷诺数的增加而增加,随着韦伯数的减少而增加。     

基于FLUENT的多物理场耦合研究

基于FLUENT的多物理场耦合分析是当前核安全分析的热点问题。本文运用6组缓发中子的点堆动力学模型（PKM）编写了反应堆核功率计算程序,利用外部调用耦合和用户自定义函数（UDF）动态链接库耦合方法分别建立了FLUENT-REALP5耦合分析模型和FLUENT-PKM耦合分析模型,并在单相范围内利用水平分支管道的喷放问题和线性反应性引入的超功率瞬变问题验证了耦合模型的正确性和有效性。本研究的耦合分析方法可以为FLUENT的多物理场核安全分析提供支撑。      

基于互信息的图像配准技术的研究

基于互信息的配准方法有不依赖于图像本身灰度,可实现自动校准等优点,针对基于互信息的多模态医学图像配准方法进行深入研究,从图像配准的框架入手,着重研究了基于最大互信息的配准方法,用PV插值法统计联合直方图的值计算出互信息值,分析了互信息作为配准的测度函数具有的优点和存在的缺点。为了加快配准速度,针对互信息计算量大和存在局部极值的问题,集中于优化策略的研究,在一般优化算法的讨论分析基础上,提出了改进的优化算法,针对一般Powell法不考虑线性无关问题,采用了改进后的Powell法,可以使搜索方向线性无关,共轭程度增加,并且引入了PSO优化搜索算法与Powell算法进行比较,最后通过仿真做定性和定量分析。结果表明,Powell优化算法明显优于PSO优化算法。     

基于 YOLO 的染色体着丝粒识别方法研究

快速、准确识别染色体上的着丝粒,是实现染色体畸变自动化检测分析技术的关键环节之一。本研究利用计算机深度学习对荧光探针标记的染色体畸变图片着丝粒进行分析,初步实现了自动识别图像中的着丝粒,可为自动化检测染色体畸变系统的研发奠定一定的研究基础。