[发明专利]一种高压脉冲参数编译的装置和方法

权利要求书

1.一种高压脉冲参数编译的装置，其特征在于，包括：

数据接收模块：用于根据与上位机定制的通信协议识别上位机传来的数据；所述数据接收模块包括对开关数量、n个波形参数以及m个功能指令的识别，且100≥n≥1，100≥m≥1，其中，波形参数包括电压幅值、脉冲宽度、波形的上升和下降时间、过冲以及负载；功能指令包括波形的重复、循环和跳转；开关数量以及每个波形参数和功能指令前均附带预设的标识符，令1+n+m＝k，则201≥k≥3，即有k个不同的标识符；

波形编译模块：对数据接收模块接收到的数据进行编译，得到高压脉冲波形的电压幅值、上升和下降时间、过冲、负载参数，同时实现高压脉冲波形的重复、循环及跳转；所述波形编译模块中从上位机接收到的波形数据以波形Wi+时间Ti+指令Ci+指令数据Di的形式存储在RAM中，其中i≥0，且Wi、Ti、Ci、Di表示地址i中存储的波形数据；波形Wi是高压脉冲电源开关通道闭合的数量，通过开关通道闭合的数量控制波形的电压幅值；时间Ti是波形Wi的输出时间；指令Ci是波形重复、循环、跳转的功能指令；指令数据Di是存储指令Ci的附带参数；

控制时序产生模块：根据高压脉冲电源的开关数量以及高压脉冲波形的电压幅值、上升和下降时间、过冲、负载参数，计算和分配各个开关的控制时序，输出高压脉冲产生电路所需的控制信号，使高压脉冲产生电路产生所需的高压脉冲波形；

控制时序产生模块将高压脉冲的电压幅值平均分配到每个开关通道，以控制输出波形的上升沿和下降沿，每个开关通道的时序包括该开关通道的开启时刻和关闭时刻；

开关通道的开启时刻和关闭时刻由实验数据拟合得到的经验公式给出，一个开关通道的开启和关闭时刻分别由两个经验公式确定，经验公式模型均为t＝p1+p2·a+p3·b+p4·c+p5·a²+p6·b²+p7·c²+p8·a·b+p9·a·c+p10·b·c+p11·a·b·c，但开启时刻和关闭时刻p1～p11的值不同，p1～p11的值由已知数据拟合求得，且10^-7≤p1、p2、…、p11≤10⁷，其中a为电压幅值，b为负载阻抗值，c为上/下沿时间。

2.根据权利要求1所述的一种高压脉冲参数编译的装置，其特征在于，波形编译模块中RAM的大小为xy bits，其中x表示每组波形数据所占内存大小，Wi、Ti、Ci、Di所占内存分别为x1、x2、x3、x4，且x＝x1+x2+x3+x4；y表示能够存储的波形数据组数。

3.根据权利要求2所述的一种高压脉冲参数编译的装置，其特征在于，波形Wi所占位宽为x1，由高压脉冲电源的开关通道数量N1决定，且2^x1≥N1，500≥N1≥1，9≥x1≥1；时间Ti所占位宽为x2，由Wi输出持续的时钟数量N2决定，且2^x2≥N2，且10000≥N2≥3，14≥x2≥2；指令Ci所占位宽为x3，由功能指令数量N3决定，且2^x3≥N3，100≥N3≥0，7≥x3≥0；指令数据Di所占位宽为x4，包括Data1和Data2，Data1用于存储指令的子类型或者标号，指令的子类型或者标号的数量范围为0～100，占位宽范围为0～7bits，Data2用于存储指令的循环次数、跳转地址数据，循环次数范围为0～1000000，占位宽范围为0～20bits，即27≥x4≥0。

4.一种高压脉冲参数编译的方法，采用权利要求1所述的一种高压脉冲参数编译的装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：数据接收模块根据与上位机制定的通信协议，先识别标识符，然后识别不同标识符后的具体数据，最后将各波形数据以波形Wi+时间Ti+指令Ci+指令数据Di的形式存储在RAM中；

步骤二：波形编译模块通过读取RAM中波形数据，实现对波形电压幅值和脉冲宽度的编译；

步骤三：控制时序产生模块通过开关数量以及电压幅值、上升和下降时间、过冲以及负载，实现对各开关时序的编译；

步骤四：结合波形编译模块对波形电压幅值和脉冲宽度的编译以及控制时序产生模块对各开关时序的编译，控制高压脉冲产生电路产生所需的高压脉冲波形。