專利名稱：具有數(shù)據(jù)存儲功能的分光光度計(jì)及其數(shù)據(jù)存儲方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分光光度測定，更具體地指一種具有數(shù)據(jù)存儲功能的分光光度計(jì)及其數(shù)據(jù)存儲方法。
分光光度計(jì)是一種對物質(zhì)的光譜進(jìn)行采集、分析與處理、并根據(jù)光譜學(xué)知識分析物質(zhì)組成、測定物質(zhì)含量或研究物質(zhì)的其它特性的儀器。眾所周知，白光是由各種波長的單色光混合而成。光的顏色不同，其實(shí)是由于光的波長不同造成的。通俗地講，分光就是將混合在一起的各種單色光在空間上分開。通常用來分光的光學(xué)器件有棱鏡和光柵。由各種波長的光組成的平行復(fù)色光透過棱鏡后變得不平行了，不同的角度對應(yīng)于不同的光波長，這種現(xiàn)象稱為光的色散。同樣，復(fù)色光照在光柵上，也會有色散現(xiàn)象發(fā)生，這時光柵前面不同的角度對應(yīng)著不同波長的單色光。這時若讓光柵勻速旋轉(zhuǎn)，在相對于光柵原位置不變的某一固定角度上設(shè)置一個狹縫，將會有不同波長的單色光依次通過。這樣，我們就獲得了一個能夠連續(xù)產(chǎn)生不同波長單色光的機(jī)構(gòu)。
物質(zhì)對照射于其上的光有一定的吸收。不同的物質(zhì)對相同單色光的吸收情況不一樣。例如，水分子對波長為870nm的紅外光吸收特別強(qiáng)烈。因此我們用前面介紹的單色光產(chǎn)生辦法來產(chǎn)生不同波長的單色光并讓其照射于待測定的物體上，這樣可以獲得該物質(zhì)對不同波長光的反射或透射曲線即光譜。再通過對光譜的分析就可以知道物質(zhì)的成分、含量及其它信息。
分光光度計(jì)便是一種依據(jù)以上物理原理工作的分析測量儀器，并具有十分廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有的分光光度計(jì)按功能可分為紫外一可見分光光度計(jì)、熒光分光分光光度計(jì)、以及同時具備上述兩種功能的多功能分光光度計(jì)。通常一個分光光度計(jì)可分為光學(xué)系統(tǒng)和機(jī)電系統(tǒng)。所采集到的光譜數(shù)據(jù)必須經(jīng)過處理、計(jì)算和分析，才能獲得所需要的信息。但由于分光光度計(jì)內(nèi)部微處理器運(yùn)算能力和存儲能力有限，而光譜數(shù)據(jù)的處理又往往比較復(fù)雜，因此現(xiàn)有的分光光度計(jì)內(nèi)部微處理器一般僅完成儀器控制、數(shù)據(jù)采集和一些簡單的數(shù)據(jù)處理，而把大部分的處理工作交給了計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)在市售的分光光度計(jì)通常采用以下兩種數(shù)據(jù)存儲方案。一是通過與計(jì)算機(jī)的串行通信將數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，借助計(jì)算機(jī)的存儲功能來將光譜數(shù)據(jù)永久地記錄在硬盤或軟盤上；另一種方案是利用IC卡來作為存儲介質(zhì)，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲于其上。這兩種方案均有著一定的不足。
所謂串行通信，就是需要傳送的數(shù)據(jù)以計(jì)算機(jī)位(bit)為單位，由一臺計(jì)算機(jī)傳送到另一臺計(jì)算機(jī)。在串行通信方案中，分光光度計(jì)自己不帶數(shù)據(jù)存儲裝置，當(dāng)分光光度計(jì)采集到光譜數(shù)據(jù)需要存儲時，分光光度計(jì)內(nèi)部微處理器會和控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)系，當(dāng)聯(lián)系建立后，便將需要存儲的數(shù)據(jù)經(jīng)由電纜傳送給控制計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)存儲下來。
串行通信的最大缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速度慢。例如，以現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的串行數(shù)據(jù)傳輸速度57600bps來計(jì)算，傳輸相當(dāng)于一張軟盤1.44MB的數(shù)據(jù)量，需要近200秒的時間，而一張軟盤的計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)存儲時間是30～40秒，兩者相差5倍以上。另外由于數(shù)據(jù)存儲必須借助計(jì)算機(jī)，分光光度計(jì)不能單獨(dú)使用，這就給儀器的輕量化、小型化帶來了不便。
IC卡是80年代末興起的一種新型存儲介質(zhì)，它是將一塊半導(dǎo)體存儲器及其控制電路經(jīng)封裝后鑲嵌在一張塑料卡片中。對IC卡進(jìn)行讀寫需要專門的讀寫器。當(dāng)在分光光度計(jì)中裝上了這種讀寫器之后，分光光度計(jì)便具有了IC卡讀寫功能，于是可以將光譜數(shù)據(jù)存儲于其上，也能從中讀取。
IC卡存儲方案的缺點(diǎn)是容量小。現(xiàn)今IC卡的存儲容量一般在64KB左右，容量相對于軟盤的1.44MB(1MB=1000KB)要小得多。大容量的IC卡雖已問世，但價格較高，不利于降低儀器成本。IC卡存儲方案的另一缺點(diǎn)是通用性差。由于現(xiàn)有計(jì)算機(jī)一般不帶IC卡接口設(shè)備，因此IC卡方案僅僅解決了分光光度計(jì)內(nèi)部微處理器存儲容量的不足，分光光度計(jì)內(nèi)部微處理器數(shù)據(jù)處理的負(fù)擔(dān)仍然很重。
采用大容量、高速度和良好數(shù)據(jù)通用性的存儲設(shè)備，是各種類型的分光光度計(jì)未來發(fā)展的方向之一。
為此，本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有分光光度計(jì)普遍存在的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備容量小，數(shù)據(jù)傳輸速度慢的缺點(diǎn)，提出一種具有數(shù)據(jù)存儲功能的分光光度計(jì)及其數(shù)據(jù)存儲方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具有數(shù)據(jù)存儲功能的分光光度計(jì)包括光學(xué)系統(tǒng)和機(jī)電系統(tǒng)，機(jī)電系統(tǒng)含有光電轉(zhuǎn)換部分、信號處理部分、微處理部分、人機(jī)界面、數(shù)據(jù)存儲部分、信號調(diào)制控制部分、光源及光掃描控制部分，光電轉(zhuǎn)換部分將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號送至信號處理部分進(jìn)行處理，處理后的信號送至微處理部分進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，微處理器部分同時還對調(diào)制控制信號部分、光源及光掃描控制部分進(jìn)行控制，數(shù)據(jù)存儲部分對經(jīng)微處理器處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和讀取，所不同的是，所述的數(shù)據(jù)存儲部分為一設(shè)置于分光光度計(jì)內(nèi)的軟盤數(shù)據(jù)存儲裝置。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)存儲方法包括如下步驟首先對軟盤數(shù)據(jù)存儲裝置中的軟盤控制器部分進(jìn)行初始化；然后分光光度計(jì)中的微處理器部分通過軟盤控制器部分對插入軟盤接口部分中的軟盤進(jìn)行讀寫。
本發(fā)明中，由于在現(xiàn)有的分光光度計(jì)加上一個通用計(jì)算機(jī)用的軟盤控制器部分來實(shí)現(xiàn)軟盤存儲通用功能模塊，使分光光度計(jì)將采集到的數(shù)據(jù)直接記錄在軟盤上。因此，分光光度計(jì)內(nèi)部的微處理器能夠從繁重的數(shù)據(jù)處理工作中解脫出來，從事簡單的控制、采集和存儲工作，提高了工作效率；同時利用計(jì)算機(jī)高級語言來開發(fā)數(shù)據(jù)處理功能比利用微處理器低級語言要容易得多、數(shù)據(jù)傳輸速度快，降低了軟件開發(fā)成本；其次，光譜數(shù)據(jù)以計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)格式記錄于軟盤上，便于任何一臺計(jì)算機(jī)訪問，數(shù)據(jù)通用性好。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明

圖1為現(xiàn)有分光光度計(jì)機(jī)電系統(tǒng)和光學(xué)系統(tǒng)原理方框示意圖。
圖2為現(xiàn)有分光光度計(jì)的光路示意圖。
圖3為本發(fā)明軟盤數(shù)據(jù)存儲裝置的原理方框示意圖。
圖4為本發(fā)明軟盤數(shù)據(jù)存儲裝置的電原理示意圖。
圖5為本發(fā)明數(shù)據(jù)存儲流程示意圖。
請先參閱圖1、圖2所示，在圖1中，一般來說，分光光度計(jì)均包括機(jī)電系統(tǒng)1和光學(xué)系統(tǒng)2，機(jī)電系統(tǒng)1含有光電轉(zhuǎn)換部分、信號處理部分、微處理器部分、人機(jī)界面、數(shù)據(jù)存儲部分、信號調(diào)制控制部分、光源及光掃描控制部分，光電轉(zhuǎn)換部分將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號送至信號處理部分進(jìn)行處理，處理后的信號送至微處理器部分進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，微處理器部分同時還對調(diào)制控制信號部分、光源及光掃描控制部分進(jìn)行控制，數(shù)據(jù)存儲部分對經(jīng)微處理器部分處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和讀取。
在圖2中，光學(xué)系統(tǒng)的光源光路部分包括角度可變的反射鏡M1、紫外光源WL、可見光源DL、濾光片CW，激發(fā)分光光路部分包括狹縫S1、S2、光柵G1、反射鏡M2、M3、M4，樣品測試光路部分包括參照樣品測試光路和測試樣品測試光路，在測試樣品測試光路中，M5、M6、M9是反射鏡，M8是高速旋轉(zhuǎn)光調(diào)制鏡，C1為測試樣品室，W1、W2為光學(xué)窗。
在參照樣品測試光路中，M7、M10、M11是反射鏡，C2為測試樣品室，W3、W4為光學(xué)窗。光學(xué)系統(tǒng)工作時，紫外或可見光源產(chǎn)生復(fù)色光通過M1和CW照射于狹縫上，通過狹縫后再經(jīng)M2反射于光柵G1上。光柵的衍射光經(jīng)過M3反射后從狹縫S2出射。出射單色光再經(jīng)M4、M5反射后由光調(diào)制鏡分成兩束分別通過測試光路和參照光路。若保持光柵G1勻速轉(zhuǎn)動，則產(chǎn)生不同波長的單色光。在某一時刻，只有單一波長的光分別通過測試光路和參照光路。兩束光由于M8的高速轉(zhuǎn)動，在不同的時刻到達(dá)光電探測器D。
本發(fā)明基于的指導(dǎo)思想是給現(xiàn)有的各種類型的分光光度計(jì)提供一種高性能、低成本的存儲解決方案。在確保數(shù)據(jù)通用性的前提下，兼顧存儲容量和存儲速度，同時盡可能降低系統(tǒng)成本。采用軟盤作為存儲設(shè)備，同時把數(shù)據(jù)存儲設(shè)計(jì)為一個獨(dú)立的模塊，設(shè)計(jì)時盡可能考慮接口的標(biāo)準(zhǔn)化，便可很方便的應(yīng)用于后續(xù)儀器和其它類似儀器的開發(fā)之中。
請?jiān)賲㈤唸D3、圖4所示，將上述普通的分光光度計(jì)中的數(shù)據(jù)存儲部分設(shè)計(jì)成一設(shè)置于分光光度計(jì)內(nèi)的軟盤數(shù)據(jù)存儲裝置，具體方案包括該裝置進(jìn)一步包括有軟盤控制器部分、軟盤接口部分和電源部分，軟盤控制器部分作為分光光度計(jì)內(nèi)的微處理器部分對軟盤接口部分中所插入的軟盤進(jìn)行讀寫的接口芯片，微處理器部分通過軟盤控制器部分對軟盤中的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫，電源部分則對微處理器、軟盤控制器部分、軟盤接口部分提供工作電源。
微處理器部分包括微處理器和存儲器，仍然是是整個分光光度計(jì)的核心，與原有的分光光度計(jì)共享，該部分負(fù)責(zé)整個光學(xué)系統(tǒng)和機(jī)電系統(tǒng)的控制和調(diào)整、光譜數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲；以及和計(jì)算機(jī)的通訊等。
軟盤控制器部分是微處理器部分和軟盤接口部分的接口部件，它和微處理器部分的接口是指令方式，和軟盤接口部分的接口是模擬電信號方式。即接收來自微處理器部分的指令數(shù)據(jù)，按一定的時序產(chǎn)生一系列信號去驅(qū)動軟盤控制部分所述的微處理器部分中的CPU采用型號為8751芯片、所述的軟盤控制器部分采用PC8477B芯片，軟盤接口部分采用34針標(biāo)準(zhǔn)軟盤接口，微處理器部分與軟盤控制部分之間，八位數(shù)據(jù)總線(Data Bus)D
作為CPU和軟盤控制器部分的數(shù)據(jù)交換通道，三位地址總線(Address Bus)A
是CPU的16位地址線的低3位，用來選擇軟盤控制器部分內(nèi)部的8個控制寄存器；RD為CPU讀信號；WR為CPU寫信號；CS為軟盤控制器部分選擇信號；RESET為軟盤控制器部分的復(fù)位信號。
INTERFACE作為軟盤控制器部分和軟盤接口部分之間的標(biāo)準(zhǔn)34線軟盤接口。
所述的微處理器部分中固化有分光光度計(jì)數(shù)據(jù)存儲程序。
電源部分和其它部分間0V、5V、12V為其它三個模塊提供電源，分別為地線、+5V電源和+12V電源。其中+12V用于軟盤驅(qū)動器主軸電機(jī)的驅(qū)動。
整個分光光度計(jì)數(shù)據(jù)存儲的讀寫工作過程如下當(dāng)分光光度計(jì)的微處理器部分需要從軟盤上讀取數(shù)據(jù)時，需要將軟盤控制器部分的數(shù)據(jù)寄存器的地址A
送上地址總線，同時保持軟盤控制器部分的芯片選擇信號CS為低電平。在經(jīng)過一段時間的信號穩(wěn)定時間后，向軟盤控制器部分發(fā)讀信號，即保持讀信號線RD為低電平。軟盤控制器部分在收到RD低電平信號之后，會把有效的數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，同時設(shè)置中斷信號，表示數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。微處理器部分將數(shù)據(jù)讀走之后，取消讀信號和地址信號，從而完成一個讀周期。只要不斷地重復(fù)讀周期的過程，就能不斷地從軟盤讀出數(shù)據(jù)來。
當(dāng)分光光度計(jì)的微處理器部分需要將數(shù)據(jù)寫到軟盤上時，仍需要先將軟盤控制器部分的數(shù)據(jù)寄存器的地址A
送上地址總線，同時保持軟盤控制器部分的芯片選擇信號CS為低電平。經(jīng)過一段信號穩(wěn)定時間后，向軟盤控制器部分發(fā)寫信號，即保持讀信號線WR為低電平，同時將待寫入地?cái)?shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線。軟盤控制器部分在收到WR低電平信號之后，會從數(shù)據(jù)總線上讀取數(shù)據(jù)再傳送給軟盤控制器部分，由軟盤控制器部分將數(shù)據(jù)記錄在軟盤上。數(shù)據(jù)記錄完畢后，軟盤控制器部分設(shè)置中斷信號，表示數(shù)據(jù)已經(jīng)記錄，微處理器部分可以發(fā)送下一條命令了。自此完成一個寫周期。只要不斷地重復(fù)寫周期的過程，就能不斷地將數(shù)據(jù)寫入軟盤中。
由以上說明可以看出，軟盤控制器部分實(shí)際上是微處理器部分和軟盤之間的橋梁。微處理器部分只需要發(fā)命令給軟盤控制器部分，軟盤控制器部分便會去控制軟盤完成相應(yīng)的操作。當(dāng)整個系統(tǒng)開始工作后，微處理器部分需要先通過相應(yīng)命令對軟盤控制器部分進(jìn)行初始化。初始化完畢后，軟盤控制器部分進(jìn)人就緒狀態(tài)。這時微處理器部分可以發(fā)送各種各樣地軟盤控制命令給軟盤控制器部分，由軟盤控制器部分去控制軟盤完成。常見的軟盤控制命令除讀寫命令之外，還包括驅(qū)動器檢測命令、軟盤格式化命令等，也由微處理器按與實(shí)際采用的軟盤控制器相應(yīng)的命令流程來完成。
用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)軟盤控制器來作為分光光度計(jì)內(nèi)部微處理器控制軟盤驅(qū)動器的接口芯片，微處理器部分通過軟盤控制器部分來控制軟盤存儲數(shù)據(jù)。在布線正確，參數(shù)合理的基礎(chǔ)上，分光光度計(jì)能夠以類似計(jì)算機(jī)軟盤數(shù)據(jù)存儲的形式將采集到的光譜數(shù)據(jù)存儲在軟盤上，同時也能將光譜數(shù)據(jù)從軟盤上讀出，顯示于分光光度計(jì)的屏幕上。
在本實(shí)施例中，微處理器部分CPU采用MCS-51系列的8751，軟盤控制器部分采用美國國家半導(dǎo)體公司的PC8477B。由于51系列微處理器不支持DMA，所以磁盤存取模式為非DMA模式下的查詢方式。軟盤控制器部分和軟盤之間通過標(biāo)準(zhǔn)34芯軟盤接口來連接。軟盤控制器部分的8個命令/狀態(tài)寄存器可作為存儲器單元來訪問。整個軟盤控制芯片通過片選信號CS來選擇。CS信號可由地址譯碼產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中只是將地址線A15簡單取反來實(shí)現(xiàn)，這樣8個命令/狀態(tài)寄存器地址為
在整個電路中，核心是微處理器8751。電容C1、C2和12MHz的石英晶體震蕩器構(gòu)成系統(tǒng)的時鐘電路，接至8751的X1、X2端口上。R1、R2、C3和按鈕SW1構(gòu)成復(fù)位電路，分別接到8751和8477的復(fù)位端口RESET上。8751的P00～P07輸出8根地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線成為8位數(shù)據(jù)總線D(0..7)。同時接到74LS373地址鎖存器的D0～D7上，經(jīng)地址鎖存后得到地址總線的低8位A(0..7)，它和8751的P20～P27一起組成16位地址總線A(0～15)。其中8位數(shù)據(jù)線D(0..7)、3位地址線A(0..2)接到軟盤控制器8477的數(shù)據(jù)線D0～D7和地址線A0～A2上。讀寫信號線RD、WR由8751的RD、WR端口輸出，接到8477的RD、WR端口上。地址線A15經(jīng)7404反向器取反后成為8477的片選信號線。電容C4、C5和24MHz的石英晶體震蕩器構(gòu)成軟盤控制器的時鐘電路，接至8477的XTAL1、XTAL2端口上。然后軟盤控制器8477通過標(biāo)準(zhǔn)的34芯軟盤接口CON1和軟盤驅(qū)動器相連軟盤密度選擇線DENSEL和CON1的DENSEL相連；數(shù)據(jù)速率選擇線DRATE0和CON1的NC相連；索引孔檢測信號INDEX和CON1的INDEX相連；索引孔檢測信號INDEX和CON1的INDEX相連；驅(qū)動器A馬達(dá)啟動MTR0和CON1的MEA相連；驅(qū)動器B馬達(dá)啟動MTR1和CON1的MEB相連；驅(qū)動器A選擇DR0和CON1的DSA相連；驅(qū)動器B選擇DR0和CON1的DSB相連；磁頭步進(jìn)方向選擇DIR和CON1的DIR相連；磁頭步進(jìn)脈沖STEP和CON1的STEP相連；寫數(shù)據(jù)信號WDATA和CON1的WDT相連；讀數(shù)據(jù)信號RDATA和CON1的RDT相連；寫選通信號WGATE和CON1的WE相連；磁頭在零磁道信號TRK0和CON1的TRK0相連；寫選通信號WGATE和CON1的WE相連；寫保護(hù)信號WP和CON1的WP相連；磁頭選擇信號信號HDSEL和CON1的HDSL相連；換盤信號DSKCHG和CON1的DSKCG相連。其中DSKCHG、RDATA、TRK0、INDEX、WP五根信號線由于負(fù)載驅(qū)動能力有限需要接1K的上拉電阻。
請?jiān)倮^續(xù)參閱圖5所示，本發(fā)明的數(shù)據(jù)存儲方法包括如下步驟首先對軟盤數(shù)據(jù)存儲裝置中的軟盤控制器部分進(jìn)行初始化；然后分光光度計(jì)中的微處理器部分通過軟盤控制器部分對插入軟盤接口部分中所插入的軟盤進(jìn)行讀寫。
所述的對軟盤數(shù)據(jù)存儲裝置中的軟盤控制器部分進(jìn)行初始化進(jìn)一步包括以下步驟
a).位軟盤控制器部分，以清除由于系統(tǒng)上電所引起的不確定影響；b).查詢軟盤控制器部分的狀態(tài)，以確認(rèn)是否處于正常工作狀態(tài)；c).設(shè)置軟盤控制器部分的數(shù)據(jù)傳輸率；d).設(shè)置軟盤控制器部分的工作模式，包括FIFO方式、DMA方式、磁頭裝載/卸載時間等；e).磁頭復(fù)位，使磁頭回到零磁道。
所述的對軟盤進(jìn)行讀寫步驟包括a).尋道過程；b).數(shù)據(jù)傳輸過程；c).命令結(jié)果檢驗(yàn)過程。
具有數(shù)據(jù)存儲功能的分光光度計(jì)數(shù)據(jù)存儲方法，其特征在于，所述的尋道過程進(jìn)一步依次包括a).發(fā)送尋道命令，將軟驅(qū)磁頭移動到準(zhǔn)備讀寫的位置；b).微處理器部分處于查詢軟盤控制器狀態(tài)并等待，直到尋道命令正確結(jié)束；所述的數(shù)據(jù)傳輸過程進(jìn)一步依次包括a).發(fā)送＂寫＂或＂讀＂命令；b).等待到軟盤控制器部分處于就緒狀態(tài)；c).發(fā)送1字節(jié)數(shù)據(jù)至軟盤控制器(寫數(shù)據(jù))，或從軟盤控制器獲得1字節(jié)數(shù)據(jù)(讀數(shù)據(jù))；d).若軟盤控制器超過預(yù)定的時間沒有反映，則作為錯誤情況處理；e).重復(fù)上一步，直到所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接受完畢；所述的命令結(jié)果檢驗(yàn)過程進(jìn)一步包括讀?。懀⒒颍⒆x＂命令的執(zhí)行結(jié)果和判斷命令是否成功執(zhí)行。
所述的檢驗(yàn)過程中對是否成功的判斷包括a).檢驗(yàn)讀寫嘗試操作是否已連續(xù)3次失?。籦).若還沒有達(dá)到3次則再次嘗試讀寫操作；c).若讀寫操作已連續(xù)3次失敗，則檢驗(yàn)尋道是否連續(xù)失敗3次；d).若尋道失敗次數(shù)還沒有達(dá)到3次則再次嘗試尋道過程；e).若尋道已連續(xù)失敗3次則結(jié)束命令，并以操作錯誤形式報(bào)告給微處理器部分。
綜上所述，本發(fā)明相對于現(xiàn)有的分光光度計(jì)相比，它具有以下特點(diǎn)1.模塊獨(dú)立，通用性好，兼容性好本發(fā)明的軟盤數(shù)據(jù)存儲裝置設(shè)計(jì)了一個獨(dú)立的功能模塊，具有模塊的獨(dú)立性和通用性的特點(diǎn)。其應(yīng)用并不限于某種特殊的分光光度計(jì)，而是可以方便地、且?guī)缀鯚o改動地應(yīng)用于任何一種分光光度計(jì)上。
2.結(jié)構(gòu)緊湊，成本較低。
就整個分光光度計(jì)的設(shè)計(jì)來說，采用這種全新的數(shù)據(jù)存儲裝置十分方便。本裝置在共享系統(tǒng)處理器和存儲器資源的基礎(chǔ)上，僅增加了一塊軟盤控制器芯片和一個軟盤驅(qū)動器。且布線并不復(fù)雜，占用的系統(tǒng)資源也較少。
3.存取容量大，速度快。
存取一張標(biāo)準(zhǔn)的1.44MB軟盤需要40秒左右。與計(jì)算機(jī)速度相近。相對于現(xiàn)有數(shù)據(jù)存儲速度，提高5倍以上。
4.數(shù)據(jù)通用性好。
數(shù)據(jù)以標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)文件格式來存取，方便計(jì)算機(jī)訪問和后續(xù)數(shù)據(jù)處理。
權(quán)利要求
1.一種具有數(shù)據(jù)存儲功能的分光光度計(jì)，該分光光度計(jì)包括光學(xué)系統(tǒng)和機(jī)電系統(tǒng)，機(jī)電系統(tǒng)含有光電轉(zhuǎn)換部分、信號處理部分、微處理器部分、人機(jī)界面、數(shù)據(jù)存儲部分、信號調(diào)制控制部分、光源及光掃描控制部分，光電轉(zhuǎn)換部分將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號送至信號處理部分進(jìn)行處理，處理后的信號送至微處理器部分進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，微處理器部分同時還對調(diào)制控制信號部分、光源及光掃描控制部分進(jìn)行控制，數(shù)據(jù)存儲部分對經(jīng)微處理器部分處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和讀取，其特征在于所述的數(shù)據(jù)存儲部分為設(shè)置于分光光度計(jì)內(nèi)的一軟盤數(shù)據(jù)存儲裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的具有數(shù)據(jù)存儲功能的分光光度計(jì)，其特征在于所述的軟盤數(shù)據(jù)存儲裝置進(jìn)一步包括有軟盤控制器部分、軟盤接口部分和電源部分，軟盤控制器部分作為分光光度計(jì)內(nèi)的微處理器部分對軟盤接口部分中所插入的軟盤進(jìn)行讀寫的接口芯片，微處理器部分通過軟盤控制器部分對軟盤中的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫，電源部分則對微處理器、軟盤控制器部分、軟盤接口部分提供工作電源。
3.如權(quán)利要求2所述的具有數(shù)據(jù)存儲功能的分光光度計(jì)，其特征在于所述的微處理器部分中的CPU采用型號為8751芯片、軟盤接口部分采用34針標(biāo)準(zhǔn)軟盤接口，微處理器部分與軟盤控制部分之間，八位數(shù)據(jù)總線(Data Bus)D
作為CPU和軟盤控制器部分的數(shù)據(jù)交換通道，三位地址總線(Address Bus)A
是CPU的16位地址線的低3位，用來選擇軟盤控制器部分內(nèi)部的8個控制寄存器；RD為CPU讀信號；WR為CPU寫信號；CS為軟盤控制器部分選擇信號；RESET為軟盤控制器部分的復(fù)位信號。INTERFACE作為軟盤控制器部分和軟盤接口部分之間的標(biāo)準(zhǔn)34線軟盤接口。
4.如權(quán)利要求2所述的具有數(shù)據(jù)存儲功能的分光光度計(jì)，其特征在于所述的微處理器部分中固化有分光光度計(jì)數(shù)據(jù)存儲程序。
5.一種具有數(shù)據(jù)存儲功能的分光光度計(jì)數(shù)據(jù)存儲方法，其特征在于，該方法包括如下步驟首先對軟盤數(shù)據(jù)存儲裝置中的軟盤控制器部分進(jìn)行初始化；然后分光光度計(jì)中的微處理器部分通過軟盤控制器部分對插入軟盤接口部分中所插入的軟盤進(jìn)行讀寫。
6.如權(quán)利要求5所述的具有數(shù)據(jù)存儲功能的分光光度計(jì)數(shù)據(jù)存儲方法，其特征在于，所述的對軟盤數(shù)據(jù)存儲裝置中的軟盤控制器部分進(jìn)行初始化進(jìn)一步包括以下步驟a).復(fù)位軟盤控制器部分，以清除由于系統(tǒng)上電所引起的不確定影響；b).查詢軟盤控制器部分的狀態(tài)，以確認(rèn)是否處于正常工作狀態(tài)；c).設(shè)置軟盤控制器部分的數(shù)據(jù)傳輸率；d).設(shè)置軟盤控制器部分的工作模式，包括FIFO方式、DMA方式、磁頭裝載/卸載時間等；e).磁頭復(fù)位，使磁頭回到零磁道。
7.如權(quán)利要求5所述的具有數(shù)據(jù)存儲功能的分光光度計(jì)數(shù)據(jù)存儲方法，其特征在于，所述的對軟盤進(jìn)行讀寫步驟包括a).尋道過程；b).數(shù)據(jù)傳輸過程；c).命令結(jié)果檢驗(yàn)過程。
8.如權(quán)利要求7所述的具有數(shù)據(jù)存儲功能的分光光度計(jì)數(shù)據(jù)存儲方法，其特征在于，所述的尋道過程進(jìn)一步依次包括a)．發(fā)送尋道命令，將軟驅(qū)磁頭移動到準(zhǔn)備讀寫的位置；b)．微處理器部分處于查詢軟盤控制器狀態(tài)并等待，直到尋道命令正確結(jié)束；所述的數(shù)據(jù)傳輸過程進(jìn)一步依次包括a)．發(fā)送＂寫＂或＂讀＂命令；b).等待到軟盤控制器部分處于就緒狀態(tài)；c).發(fā)送1字節(jié)數(shù)據(jù)至軟盤控制器(寫數(shù)據(jù))，或從軟盤控制器獲得1字節(jié)數(shù)據(jù)(讀數(shù)據(jù))；d).若軟盤控制器超過預(yù)定的時間沒有反映，則作為錯誤情況處理；e).重復(fù)上一步，直到所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接受完畢；
9.如權(quán)利要求7所述的具有數(shù)據(jù)存儲功能的分光光度計(jì)數(shù)據(jù)存儲方法，其特征在于，所述的命令結(jié)果檢驗(yàn)過程進(jìn)一步包括讀?。懀⒒颍⒆x＂命令的執(zhí)行結(jié)果和判斷命令是否成功執(zhí)行。
10.如權(quán)利要求9所述的具有數(shù)據(jù)存儲功能的分光光度計(jì)數(shù)據(jù)存儲方法，其特征在于，所述的檢驗(yàn)過程中對是否成功的判斷包括a).檢驗(yàn)讀寫嘗試操作是否已連續(xù)3次失??；b).若還沒有達(dá)到3次則再次嘗試讀寫操作；c).若讀寫操作已連續(xù)3次失敗，則檢驗(yàn)尋道是否連續(xù)失敗3次；d).若尋道失敗次數(shù)還沒有達(dá)到3次則再次嘗試尋道過程；e).若尋道已連續(xù)失敗3次則結(jié)束命令，并以操作錯誤形式報(bào)告給微處理器部分。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有數(shù)據(jù)存儲功能的分光光度計(jì)及其數(shù)據(jù)存儲方法,它在現(xiàn)有的分光光度計(jì)加上一個通用計(jì)算機(jī)用的軟盤控制器部分來實(shí)現(xiàn)軟盤存儲通用功能模塊,使分光光度計(jì)將采集到的數(shù)據(jù)直接記錄在軟盤上,提高了工作效率;同時利用計(jì)算機(jī)高級語言來開發(fā)數(shù)據(jù)處理功能比利用微處理器低級語言要容易得多、數(shù)據(jù)傳輸速度快,降低了軟件開發(fā)成本,便于任何一臺計(jì)算機(jī)訪問,數(shù)據(jù)通用性好。
文檔編號G01N21/27GK1296174SQ99119999
公開日2001年5月23日 申請日期1999年11月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月11日
發(fā)明者蔣毅, 黃維實(shí), 竇曉鳴 申請人:上海春曉光電科技有限公司