PhD student, Department of Nanotechnology and Microsystem Technology, Academy of Engineering
аспирант, кафедра нанотехнологий и микросистемной техники, Инженерная академия
Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Nanotechnology and Microsystem Technology, Academy of Engineering, Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University); Professor of the Theoretical Physics Department, Moscow Region State University
доктор технических наук, профессор кафедры нанотехнологий и микросистемной техники, Инженерная академия, Российский университет дружбы народов; заведующий кафедрой теоретической физики, Московский государственный областной университет
D.Sc., Head of Theoretical and Applied Nanotechnology Laboratory, Professor of the Theoretical Physics Department, Moscow Region State University; senior researcher, Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences
доктор физико-математических наук, заведующий учебно-научной лабораторией теоретической и прикладной нанотехнологии, профессор кафедры теоретической физики, Московский государственный областной университет; старший научный сотрудник, Институт общей физики имени А.М. Прохорова, Российская академия наук
PhD student, Department of Nanotechnology and Microsystem Technology, Academy of Engineering, Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University); leading specialist, Joint Stock Company “ALPHA-BANK”
аспирант, кафедра нанотехнологий и микросистемной техники, Инженерная академия, Российский университет дружбы народов; ведущий специалист, АО «АЛЬФА-БАНК»
The article discusses the developed automated system for the research of a liquid crystal cell, which consists of hardware and software parts. Unlike previously developed devices for optical measurements of liquid crystal elements, the automated system under consideration provides signal generation accuracy within 0.5% and SFDR noise immunity of at least 80 dB. The hardware part of the system includes the development of a circuit for generating a voltage signal of a certain amplitude and frequency, the formation of signals for controlling the movement of a stepper motor and controlling the intensity of the luminous flux of four laser LEDs, the development and tracing of a printed circuit board. The software part consists in the development of an applied executive algorithm that builds a sinusoidal signal at the output of a digital-to-analog converter of a microcontroller. This example uses the STM32F746IGT6 microcontroller based on the ARM Cortex-M7 core, which has a superscalar architecture with dynamic prediction, a memory protection module, a floating-point computing unit, as well as a direct memory access controller DMA (direct memory access), which is used for accelerated data exchange between memory and peripherals. The DMA is used to quickly control the digital-to-analog converter.
Рассматривается разработанная автоматизированная система для исследования ячейки жидкого кристалла, которая состоит из аппаратной и программной частей. В отличие от ранее разработанных устройств оптических измерений жидкокристаллических элементов представленная автоматизированная система обеспечивает точность формирования сигнала в пределах 0,5 % и помехозащищенность SFDR не менее 80 дБ. Аппаратная часть системы включает разработку схемы для формирования сигнала напряжения определенной амплитуды и частоты, формирование сигналов для управления движением шагового двигателя и управления интенсивностью светового потока четырех лазерных светодиодов, разработку и трассировку печатной платы. Программная часть заключается в разработке прикладного исполнительного алгоритма, который осуществляет построение синусоидального сигнала на выходе цифро-аналогового преобразователя микроконтроллера. В качестве микроконтроллера используется STM32F746IGT6 на базе ядра ARM Cortex-M7, имеющий суперскалярную архитектуру с динамическим предсказанием, модуль защиты памяти (MPU), блок вычислений с плавающей запятой FPU, а также контроллер прямого доступа к памяти DMA (direct memory access), который используется для ускоренного обмена данными между памятью и периферией. Интерфейс DMA использовался для быстрого управления цифро-аналоговым преобразователем.