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纳米科技是指在纳米尺度(0.1～100nm)上研究物质(包括原子、分子的操纵)的特性和相互作用，以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术。扫描探针显微镜是一种以物理学为基础，集多种现代技术为一体的新型表面分析仪器。它是纳米科技研究的主要工具，是世界上分辨率最高的显微镜之一。 本课题以北京市中科机电设备公司的Nspm-6800型扫描探针显微镜为基础，重新设计了以DSP为控制核心的控制系统，主要解决原系统存在的以下问题：(1)PC机既要实时控制数据的采集与发送，又要进行图像的后处理，整个系统的实时性难以达到要求；(2)随着SPM功能的扩展，一方面包括轻敲式原子力显微镜、电场力、磁场力、扫描容场显微镜等技术在内的SPM技术扩展了仪器的测试范围和功能，另一方面也意味着自动控制量的增加和数据处理量的增加；(3)16位A／D、D／A都采用的是购买的板卡，也通过ISA槽插在PC机内，成本高，不利于扩展；(4)另外，数字板通过ISA槽插在PC机内，易受于扰，而且给安装带来不便。 DSP具有实时性好，控制算法容易实现，信号处理简单等优点，这些优点对于扫描探针显微镜而言是非常重要的。论文研究开发了基于DSP的扫描探针显微镜，真正实现了扫描探针显微镜的集成化与智能化。 论文首先简单介绍了扫描探针显微镜的发展、分类、工作原理及应用；接着对TI公司的TMS320VC5402 DSP的特点及外围扩展作了简单介绍；然后分章节重点讲述了利用VC5402 DSP实现扫描探针显微镜的核心部件——压电陶瓷管的X向和Y向的光栅扫描控制；借助直接数字集成器(DDS)实现轻敲式原子力显微镜的微悬臂的“轻敲”；VC5402DSP的主机接口(HPI)与PC机在增强并行口(EPP)模式下的通信；论文最后还介绍了扫描管Z向的数字PID闭环控制，步进电机的自动进针，并对实际出现的一些电磁干扰问题作了讨论。