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核能谱测量技术在高能物理、核物理及核技术应用方面作为一种重要的信息获取手段,逐渐发挥着越来越重要的作用。特别是近年来伴随着全球自然环境条件恶化、地震泥石流等灾害频发、核泄露危机等一系列危害人类生存和生活的问题的出现,核技术测量显得尤为重要。作为X射线荧光分析的重要的组成部分—多道脉冲幅度分析器,为能谱分析提供了有力的支持。它通过把核辐射探测器输出的脉冲信号的幅度转化为一定的数字量,最后经过后级特定的分析处理进而获取射线的能谱信息。多道脉冲幅度分析器在矿产普查与勘探、医疗、环境监测等多各领域发挥着至关重要的作用。伴随着近年来计算机技术、数字电子技术的快速发展,传统的模拟多道脉冲分析器已经逐步被数字化的多道脉冲幅度分析器所代替。相对于模拟的多道脉冲幅度分析器,数字化的多道脉冲幅度分析器在成本、体积、功耗及测量精度和速度方面有着很大的优势。本课题以Altera公司的CYCLONE III系列的EP3C5E144和意法半导体公司推出的基于ARM Cortex-M3内核的微控制器STM32F103VET6为主要控制器件进行数字化的多道脉冲幅度分析器设计。外部高速A/D转换器选用AD公司的AD9235,FPGA内部采用Verilog语言设计实现AD采样控制模块、峰值提取模块、双端口RAM设计及控制模块、实时脉冲FIFO缓存模块和SPI读写控制模块。STM32主要作为FPGA和上位机通信的桥梁,通过SPI总线方式与FPGA实现命令的交互与数据的传输,最后通过USB虚拟串口技术实现和上位机软件的信息交互。上位机测试软件通过Visual Studio2005采用C#语言进行编写,同时在谱数据和脉冲数据的曲线绘制上采用了ZedGraph这个开源的的绘图控件,借助它可以很方便快速的完成曲线的绘制。最后,为了测试系统准确性与可靠性,本设计进行了大量的软件仿真验证,保证数据正确稳定后,又对实验室模拟信号和XR-100SDD半导体探测器对55Fe的核脉冲信号进行了测试,最终达到了预期的设计目标。