[发明专利]基于可编程门阵列FPGA的加速器控制方法及系统

说明书

本发明实施例公开了一种基于可编程门阵列FPGA的加速器控制方法及系统，该系统包括：输入电路；输出电路，与所述输入电路信号连接；光纤触发输出电路，与所述输出电路信号连接；供电电源，与所述光纤触发输出电路信号连接，以提供可变电压；现场可编程门阵列电路，与所述光线触发输出电路信号连接，以控制触发时序控制电路接收同步信号输入、磁控管触发使能、电子枪触发使能、高压放电、超低剂量模式的时序。本发明实施例的有益效果为：FPGA使用逻辑处理专用硬件，速度快，并且各条处理路径是并行的；FPGA可重新配置，同一硬件可根据不同任务重新构建，使用方式的灵活性上近乎无限；FPGA可根据需要配置I/O数量和功能。

技术领域

本发明涉及加速器技术领域，具体涉及一种基于可编程门阵列FPGA的加速器控制方法及系统。

背景技术

加速器工作方式是脉冲式的，不同的时序触发驱动各部分功能组件协同工作，在传统的加速器内，时序触发电路由阻容、数字逻辑芯片等分立器件组成，精度低，易受干扰，很难实现纳秒级的时序微调。并且电路一旦确定就无法增加新的功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于可编程门阵列FPGA的加速器控制方法及系统，用以解决现有时序控制精度低、易受干扰、扩展性差的问题。

为实现上述目的，本发明实施例一方面公开了一种基于可编程门阵列FPGA的加速器控制方法，通过现场可编程门阵列控制触发时序控制电路接收同步信号输入、磁控管触发使能、电子枪触发使能、高压放电、超低剂量模式的时序，以输出IGBT触发信号、电子枪触发信号及电子枪枪压模式控制信号。

可选的，所述IGBT触发信号由10或12个光纤输出端口输出。

可选的，所述电子枪触发信号及所述电子枪枪压模式控制信号均由开关量输出端输出。

本发明实施例另一方面公开了一种基于可编程门阵列FPGA的加速器控制系统，包括：

输入电路，所述输入电路的输入端采用光耦电气隔离；

输出电路，与所述输入电路信号连接，以输出IGBT触发信号、电子枪触发信号及电子枪枪压模式控制信号；

光纤触发输出电路，与所述输出电路信号连接，在现场可编程门阵列电路内部将1路磁控管触发脉冲，按时序要求分化出多路脉冲，脉冲间最小时序调整精度为Xns，调节多路触发脉冲间的时序关系以改变磁控管脉冲电流上升前沿和脉冲电流平整度；

供电电源，与所述光纤触发输出电路信号连接，以提供可变电压；

现场可编程门阵列电路，与所述光线触发输出电路信号连接，以控制触发时序控制电路接收同步信号输入、磁控管触发使能、电子枪触发使能、高压放电、超低剂量模式的时序。

可选的，通过JTAG对现场可编程门阵列电路内的程序烧制并且对烧制过程进行监控。

可选的，上述控制系统还包括与所述现场可编程门阵列电路信号连接的拨码开关，以用于板卡的硬件设置。比如磁控管触发脉冲宽度、磁控管触发和电子枪触发时序关系、12路触发时序关系设置，高低能参数设置、使用本地拨码参数或通讯设置参数等，其拨码位置在调试中一旦确定，就不能更改。轻则系统不同步，重则改变系统功率损害硬件。

可选的，现场可编程门阵列电路内嵌RS485软核，其中MAX485CSA为RS485接口芯片，以半双工的方式实现通讯，其中U6的2、3脚是接收或发送的使能控制，在芯片内部使能逻辑相反，保证通讯线上在某一时刻只存在单向数据，41脚为接收和发送口，U4、U5为双通道高速光隔，现场可编程门阵列电路和MAX485间起信号隔离和电平转换作用。

可选的，所述输入电路的输入端包括：

TrigIn+，外部触发输入，在线性调制器模式下启用；