邹良昌
摘 要：回旋加速器是为检测大型集装箱及容器实时成像而设计的。它还可以应用于无损检测的其他领域，使用直线探测器线阵检测高厚工件，及科学研究。该设计是基于飞思卡尔MC68HC908MR32作为加速器的主控制板核心处理器；此MCU运行速度快硬件资源丰富，10路10位A/D用于剂量率、电子能量、温度等模拟量信号采集，16位共6通道定时器用于产生加速器主频电压、电子能量等时序脉冲，扩展AD5724四通道D/A用于模拟量输出；DS1305用于保存自动搜索最大辐射剂量率的D/A数据；该文概要阐述了便携式回旋加速器的单片机C程序设计方法。
关鍵词：MC68HC908MR32 回旋加速器 自动搜索 程序设计 AD5724
中图分类号：TP311.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）06（c）-0158-02
MC68HC908MR32是8位低成本，高性能M68HC08系列中的一员；除摘要内介绍的特点，还有大容量存储32KB片内Flash存储器，768B片内RAM，非常适合编写C程序； 8 MHz内部总线频率能够满足信号处理及控制的速度要求，还含有串行外设接口模块（SPI）和串行通信接口模块（SCI）等接口。AD5724R是四通道12位电压输出数模转换器（DAC），采用双电源±12V供电，软件选标称满量程输出范围±10V，采用SPI接口能以最高30MHz的时钟速率和MCU通讯，本控制板用3路模拟量输出。DS1305时钟电路采用双电源供电，掉电后由电池供电，具有SPI接口MCU可与之通讯读写数据，内部96字节掉电存储器用来存储最大剂量率的三路D/A数据。
该文结合DAC和ADC及其他硬件，着重介绍在CodeWarriorforMicrocontrollers V6.3编译环境下的回旋加速器C程序设计流程及自动搜索最大剂量率的算法。
1 单片机程序的基本架构
1.1 各部分功能介绍
通讯程序包括控制命令，如启动、停止、复位等；设置参数；读取参数；读取工作状态及故障报警信息。定时中断部分是用来产生加速器时的脉冲波形，包括主频脉冲时序；主磁极脉冲时序；偏转脉冲时序等；自动搜索最大剂量率采用遍历算法，搜索完毕后将最大剂量率保存至DS1305中掉电存储；模拟量信号采集包括最大能量、剂量率、注入电流和温度等的采集， 温度采集用查表方法读取温度，在单片机中做上限报警温度设定和允许开机的下限温度设定，同时实时供上位机读取当前温度值显示。拟量输出包括灯丝电压控制，注入电压控制，聚拢电压控制；为了及时反映设备的运行状况，保护人员安全，当设备异常时及时保护设备并提示设备操作人员，达到及时维护或维修设备的目的，因此做了全面的故障报警程序，包括开关信号、电压、电流等保护。
1.2 自动搜索最大剂量率的算法解析
所谓遍历（Traversal），是指沿着某条搜索路线，依次对树中每个结点均做一次且仅做一次访问。此方法应用在自动搜索最大剂量率上可以省去调节硬件的麻烦，精确寻找到最佳剂量率的参数匹配。结合实际情况为一个二维数组的遍历，本控制板采用先粗条后细调的方法自动搜索最大剂量率，实现此算法的C程序如下：
while （injectionAdjustnumber>0）
{
contractordata=contractordataunadjusted；
Data_ contractordata （contractordata）；
contractorAdjustnumberbuff=contractorAdjustnumber；
while （contractorAdjustnumberbuff>0）
{
currentdoserata=Data_L955A（）；
if（currentdoserata>lastdoserata）
{
lastdoserata=currentdoserata；
contractordatabuff=contractordata；
injectiondatabuff=injectiondata；
} contractordata=Data_voltageSub（contractordata，contractorAdjustingstep）；
Data_contractordata（contractordata）；
contractorAdjustnumberbuff--；
} injectiondata=Data_voltageSub（injectiondata，injectionAdjustingstep）；
Data_ injectiondata （injectiondata）；
injectionAdjustnumber--；
}
实测程序控制两个模拟量电压波形图1。
2 结语
该文介绍了MC68HC908MR32在便携式回旋加速器上的程序设计方案，硬件资源和性能适合并满足此设备的设计要求。飞思卡尔半导体公司（原Motorola公司半导体产品部）的M68HC08系列单片机在很多应用领域内都表现出低成本、高性能的特点，它的体系结构为产品开发了节省了大量时间，此单片机提供了多种集成模块，充分发挥了它的灵活性。
参考文献
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[2]王秀芳，于随然，李元超.基于单片机MC68HC908的后视镜电控系统的设计[J].仪表技术，2007（11）：76.
[3]孙保平.通用M68HC08 MCU编程器的设计与实现[D].电子科技大学，2010.endprint
