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核电子仪器标准化

作者:汇感百科  阅读:次  类别:中国百科

    由于半导体技术的发展,核电子学仪器均采用积木式(即插件式)结构,因此需要对插件实行标准化。在这方面,首先需要解决仪器的机械和电气互换性和信息传递的规范问题。

    核仪器插件(NIM) 标准,是最早制订的核电子仪器标准。它是美国原子能委员会核仪器插件标准委员会于1964年制订的。1974年,国际电工委员会(IEC)TC-45技术委员会把 NIM标准作为核电子仪器的国际标准予以推荐。1975年中国核电子仪器的研制和生产单位已开始采用这一标准。

    NIM标准包括仪器箱体、插件的基本结构、尺寸、供电电压、联接方式、信号的输入输出等项标准。其主要内容有:采用19英寸(482.6毫米)箱体、插件标称高度221.5毫米、深245.7毫米、单位宽度34.3毫米。每个箱体中可容纳12个单宽插件,或其他倍宽插件的组合。供电电压规定为±24伏、±12伏、±6伏。插件与箱体通过标准的 42芯针式插接件相连接。模拟信号为 0~+1伏、0~+10伏、0~+100伏三类。慢逻辑的低电平为+1伏~+2伏,高电平为+4伏~+12伏。快逻辑的低电平为-1~+1毫安,高电平为-14~-18毫安(阻抗为50欧)。1983年,在NIM标准上增添了数字总线,称为NIM/GPIB标准,从而使NIM标准的性能更为完善。

    由于大量核数据和粒子数据获取和处理的需要,60年代末期,电子计算机的在线应用已为世界各国所重视。1968年,欧洲核电子学标准化委员会(ESONE)制订了计算机自动测量和控制(CAMAC)标准。不久,美国NIM委员会和美国电气及电子工程师协会(IEEE)接受了这个标准。1974年,国际电工委员会TC-45技术委员会把CAMAC标准作为国际标准予以推荐。1977年,中国核电子仪器研制和生产单位也已采用这一标准。

    CAMAC插件的标称高度和NIM插件相同,其深度为305毫米,单位宽度为NIM插件单位宽度之半。在CAMAC箱体内通过转接插座,还可与NIM插件兼容。一个标准箱体中共有25个单宽插件,称为25个站。供电电压规定为±6伏、±24伏。CAMAC标准的主要特点是具有数据总线标准。插件通过标准的86芯印制板插座与箱体相连接,在86芯插座上构成总线。总线上共有 24根读线、24根写线、4根子地址线、5根功能线、8根控制和状态线,14根电源线以及 2根自由总线。第24、25站规定由机箱控制器占用,另有站号线及请求线各23根,由机箱控制器与箱内23个站直接相连。CAMAC箱体中各个功能插件通过机箱控制器(以及分支驱动器)与计算机交换信息。数据采用负逻辑TTL电路。

    为了加强 CAMAC标准的功能,1979年又增加了多机箱控制器标准,其主要特点为具有辅助机箱总线。为使CAMAC软件标准化,还规定了一级语言标准IML。

    随着高能物理实验的发展,对高速数据获取系统提出了迫切的要求。从1975年开始,美国研究新的数据总线标准“快总线”(FASTBUS)。1977年,成立了快总线委员会。经过多年的研究与实践,对硬件和软件进行了大量工作。1983年12月,美国NIM委员会已发表“快总线”标准的正式文本。

    “快总线”标准不仅在数据传输速度上比 CAMAC标准快10倍,而且其功能也大为增强,系统的灵活性也大大提高。