基于FPGA的可复用SPI总线实现

SPI协议以其协议简单、通信速度快的特点正得到越来越广泛的应用。本文根据SPI总线标准,采用可综合的Verilog HDL语言完成了一种工作模式为SPI0的接口电路设计,并基于FPGA实现了这种高速可复用的SPI总线硬件电路。实验测试结果表明,该SPI总线接口满足实际应用需求。     

光子晶体光纤的研究进展及应用

光子晶体光纤作为一种新型光传输材料,具有许多传统光纤不具备的优良特性。介绍了光子晶体光纤的原理、特性以及最新的研究进展和相关应用。     

室温下纳米氧化锌新相的合成及表征

常温常压下,用高分子聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面修饰剂,成功地合成了粒度分布窄、平均粒度为4.0nm的氧化锌纳米微粒,其晶体结构与文献报道在高温高压(450℃,6×10⁸Pa)下合成的体相ZnO具有相同结构.EXAFS实验结果表明,纳米Zn-O的键长比体相发生收缩,Zn原子周围的氧配位数减少.     

仿壁虎和贻贝黏附材料

自然界中的动物和植物经过45亿年长期的进化使其结构与功能达到近乎完美的程度,实现了结构与功能的统一。黏附材料在生物医学、建筑等领域都具有重要的应用价值。受自然界中具有优异黏附特性的生物材料启发(如壁虎、贻贝等),国内外许多课题组相继开展了仿生黏附材料的研究。根据黏附机理的不同,黏附材料大致可分为可逆黏附和永久黏附两大类。壁虎的可逆黏附是基于其脚趾多尺度微纳结构与接触面间的范德华力,贻贝的永久黏附则源自其分泌的黏附蛋白。本文就壁虎、贻贝及其他生物黏附材料的黏附机理及其相应仿生黏附材料的国内外研究现状进行简要的综述,并对该领域未来的发展方向作了展望。     

孔隙结构可调的Cu2O球状纳米结构及其NO2气体传感性质

报道在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的协助作用下,通过简单调节OH^-离子的浓度及Cu²⁺的释放速度,将Cu₂O调节为具有不同空腔特征(介孔、空心及实心)结构的纳米球.研究表明, OH^-根离子的扩散动力学是决定产物结构的关键因素.当[OH^-] > 0.05 mol·L^-1时,高的化学势使其迅速扩散到PVP胶团内部,与吸附在PVP链上的Cu²⁺反应形成Cu(OH)₂,在抗坏血酸(Vc)的还原作用下经过重结晶得到Cu₂O实心球纳米结构;当[OH^-] < 0.025 mol·L^-1时,其扩散速度下降,首先与吸附在PVP胶团外部的Cu²⁺反应形成Cu(OH)₂, Cu(OH)₂的形成阻碍了OH^-离子的向内扩散,形成具有较大空腔(~220 nm)的空心球;当0.025 mol·L^-1 < [OH^-] < 0.05 mol·L^-1时,形成较小空腔(30-60 nm)的空心球.以NH₃水为OH^-缓释源时,虽然OH^-浓度较低,但同时Cu²⁺的浓度也低,胶团外部形成的Cu(OH)₂不足以阻碍OH^-离子的向内扩散,反应过程中NH₃的释放及较低的OH^-浓度阻碍了重结晶的发生,从而形成Cu₂O介孔纳米球.对三种典型结构特征的产物进行了NO₂气体传感性质研究,结果表明, Cu₂O介孔纳米球相比空心结构和实心结构具有更为优异的响应性.结合比表面积数据,我们认为介孔纳米球疏散的结构有利于NO₂气体的扩散和O₂的吸附,从而表现出了更灵敏的气体传感性.     

MBE生长ZnO薄膜的结构和光学特性的研究

用等离子体源辅助分子束外延(P-MBE)方法在蓝宝石(0001)面上生长出了高质量的ZnO薄膜,并对其结构和发光特性进行了研究。在XRD中只观察到ZnO薄膜的(0002)衍射峰,其半高宽(FWHM)值为0.18°;而在共振Raman散射光谱中观测到1LO(579 cm-1 )和2LO(1 152 cm-1 )两个峰位,这些结果表明ZnO薄膜具有单一c轴取向和高质量的纤维锌矿晶体结构。在吸收光谱中观测到自由激子吸收和激子-LO声子吸收峰,这表明在ZnO薄膜中激子稳定的存在于室温,并且两峰之间能量间隔为71.2 meV,与文献上报道的ZnO纵向光学声子能量(71 meV)相符。室温下在光致发光光谱(PL)中仅观测到位于376 nm处的自由激子发光峰,而没有观测到与缺陷相关的深能级发射峰,表明ZnO薄膜具有较高的质量和低的缺陷密度。     

极限定义的新方式及其应用

数学分析中关于极限的定义,其逻辑的复杂性,已经超出了日常生活中语言,导致初学者不易掌握其本质.拓扑学中网收敛的概念给出了极限的一般形式,但需要更多的知识,不适合初学者掌握.参考利用有向集和网收敛,引出"最终成立"的概念,通过"最终成立"来表达各种极限,进而发现各类极限内在是统一的.在证明某些命题时,"最终成立"简单易懂,有其独到之处.     

任意波形发生器USB程控系统设计

设计了一种基于USB总线的程控系统,以实现任意波形发生器的USB程控.首先采用完全的中断驱动结构为主控芯片ISP1362设计了固件程序.然后以复制缓冲区数据的方法管理内存,在Windows XP环境下设计出基于WDF框架模型的USB设备驱动程序,分离了驱动程序与操作系统内核,降低了驱动程序对操作系统内核的影响.最后采用设备接口命名方案给出了设备驱动程序与计算机程控软件进行程控命令数据通信的实现方法.利用设计的USB程控系统在任意波形发生器上进行验证.试验表明,该系统反应迅速、数据传输快速准确、系统性能稳定,有较好的应用价值.     

Nacre-inspired green artificial bionanocomposite films from the layerby-layer assembly of montmorillonite and chitosan

The simple LBL technique was introduced to fabricate green nacre-like chatosan/montmorillonite(CHI/MMT) films. The results of SEM and XRD analysis demonstrate that the produced CHI/MMT composites films stacked densely together to bring out well-defined nacre-like brick-mortar structure. The nanoindentation technique is used to characterize the mechanical properties of the layered nanocomposite films, which show enhanced mechanical modulus(up to ～6.64 GPa) compared with the pure chitosan.