Oprogramowanie analizatora wielokana³owego

1. Wstêp.

1.1. Uwagi ogólne.

Oprogramowanie analizatora wielokana³owego pozwala na zbieranie danych w trybie wielokana³owego analizatora amplitudy (PHA - Peak Height Analyser) lub wielokana³owego scalera (MCS - Multi Channel Scaler). Program umo¿liwia zbieranie widm o d³ugoœciach od 256 do 8192 kana³ów, wyœwietlanie widm w trybie live display, ich wstêpne opracowanie oraz przygotowanie danych wejœciowych dla programów wy¿szego rzêdu.

1.2. Wymagania sprzêtowe.

Oprogramowanie dzia³a na dowolnym komputerze kompatybilnym z IBM-PC wyposa¿onym w kartê graficzn¹ EGA lub Hercules. Wymagana jest pamiêæ operacyjna o wielkoœci minimum 512 KB oraz system operacyjny DOS wersja 3.10 lub wy¿sza. Poniewa¿ zbieranie danych jest obs³ugiwane w ca³oœci programowo, mo¿liwoœci analizatora zale¿¹ od szybkoœci komputera. Wyposa¿enie komputera w twardy dysk zdecydowanie przyspiesza operacje zapisu i odczytu widm - przy tych operacjach ka¿dorazowo uruchamiane s¹ (czytane z dysku) pomocnicze programy.

1.3. Programy i zbiory definicyjne analizatora.

Oprogramowanie analizatora sk³ada siê z kilku wspó³pracuj¹cych programów. S¹ to:

SMAN.EXE - g³ówny program analizatora
EIN.EXE - program konfiguruj¹cy eksperyment
SPG.EXE - program obs³uguj¹cy grafikê
SPF.EXE - program zapisuj¹cy i odczytuj¹cy widma i markery
XDIR.EXS - u¿ywany przy zapisie i odczycie

Wszystkie wymienione powy¿ej programy musz¹ znajdowaæ siê w tym samym katalogu b¹dŸ w katalogu umieszczonym w zmiennej PATH. W bie¿¹cym katalogu musi znajdowaæ siê zbiór o nazwie SMAN.CFG okreœlaj¹cy konfiguracjê sprzêtu oraz zbiór SMAN.BIN okreœlaj¹cy konfiguracjê ekranu. Konfiguracjê programu (iloœæ widm, ich d³ugoœæ itp.) okreœla zbiór definicyjny o standardowej nazwie EXP.DET. Mo¿na jednak u¿ywaæ innych zbiorów definicyjnych, podaj¹c ich nazwê jako parametr programu np.:

C:\>sman aa\myexp.r2

Zbiór definicyjny mo¿e znajdowaæ siê w dowolnym katalogu je¿eli jego nazwa jest podawana w linii komendy.

W przypadku gdy komputer nie ma twardego dysku i nie jest istotne trzymanie w pamiêci du¿ej liczby widm, wygodne jest zastosowanie wirtualnego dysku. Na tym dysku powinny zostaæ umieszczone programy COMMAND.COM, SPF.EXE oraz XDIR.EXS. Dostêp do nich nale¿y zdefiniowaæ w zmiennej PATH a wœród symboli systemowych umieœciæ COMSPEC=[dysk + katalog + COMMAND.COM] np. dla dysku wirtualnego C:

PATH=C:\;
SET COMSPEC=C:\COMMAND.COM

1.4. Praca z programem.

Podczas pracy programu ekran znajduje siê w trybie graficznym. W jego górnej czêœci wyœwietlane jest aktualne widmo wraz z opisem i informacjami o trybie pracy przy akwizycji dla tego widma i o samej akwizycji (tryb PHA/MCS, presets, real/dead time). Poni¿ej widma podawane s¹ informacje o opracowywanej jego czêœci oraz wyniki obliczeñ. Dwie najni¿sze linie zarezerwowane s¹ dla wyœwietlenia i operacji na aktualnym zestawie komend. U¿ytkownik pracuje w trybie grafiki (operacje zwi¹zane z ogl¹daniem widma, ustawianie markerów) lub w trybie komend (start/stop eksperymentu, opracowywanie wyników). Prze³¹czanie pomiêdzy trybami nastêpuje po naciœniêciu klawisza [Esc].


2. Zbiory definiuj¹ce konfiguracjê eksperymentu.

2.1. Konfiguracja sprzêtu.

Konfiguracjê sprzêtu definiuje zbiór SMAN.CFG. Zawiera on informacje o adresie bazowym interfejsu, numerze wektora przerwañ oraz czêstotliwoœci zegara stosowanego do pomiaru czasu martwego. Format danych jest nastêpuj¹cy (liczby nale¿y wpisaæ zgodnie z konfiguracj¹ sprzêtu):

BaseAdr = $1b0
Intvector = 3
Maxcntdt = 1399158

gdzie BaseAdr jest bazowym adresem interfejsu ADC a Intvector ustawionym numerem przerwania - patrz opis sprzêtowy interfejsu. Maxcntdt jest maksymaln¹ liczb¹ zliczeñ uzyskiwan¹ dla czasu martwego 100%. W przypadku gdy program stwierdzi niezgodnoœæ podanej maksymalnej liczby zliczeñ zegara czasu martwego ze zmierzon¹ w trakcie inicjacji, poda wielkoœæ aktualnie zmierzon¹. Je¿eli nie jest to b³¹d sprzêtowy - ró¿nice mog¹ pojawiaæ siê jedynie przy zmianie komputera lub oscylatora interfejsu - nale¿y podan¹ liczbê wpisaæ do zbioru definicyjnego.

W zbiorach konfiguracyjnych program nie rozró¿nia ma³ych i du¿ych liter. Znaki równoœci nie s¹ tu obowi¹zuj¹ce. Znak dolara oznacza ¿e wartoœæ parametru zosta³a podana w formacie heksadecymalnym.

2.2. Konfiguracja eksperymentu.

Konfiguracjê eksperymentu okreœla zbiór EXP.DEF lub zbiór, którego nazwa zosta³a podana jako argument programu w linii komendy. Konfiguracjê mo¿na zmieniaæ w trakcie pracy programu.

Podstawowym obiektem dla programu jest widmo (SPECTRUM). Ka¿demu widmu przypisany jest bufor o ustalonej d³ugoœci (w którym zbierane jest widmo w trakcie eksperymentu) oraz sposób prowadzenia eksperymentu. Rozpoczêcie zbierania danych z ró¿nych widm mo¿e prowadziæ do zupe³nie innych eksperymentów, np. start zbierania danych w momencie gdy aktywne (aktualnie wyœwietlane na ekranie) jest widmo 1 mo¿e rozpocz¹æ zbieranie widma PHA a start z widma 2 - zbieranie danych w trybie MCS. W definicji widma mog¹ byæ okreœlone powi¹zania z innymi widmami np. jeœli w aktualnym widmie zbieramy dane w trybie MCS, mo¿emy równoczeœnie za¿¹daæ zbierania danych w trybie PHA w innym widmie.

W zbiorze definicyjnym musi byæ zdefiniowane przynajmniej jedno widmo, poprzez podanie jego numeru oraz d³ugoœci. Liczba widm ograniczona jest do 40 (nale¿y uwzglêdniæ wielkoœæ pamiêci dostêpnej dla programu).

Poza definicjami widm w zbiorze konfiguracyjnym zawarte s¹ równie¿ ogólne informacje np. czy program ma zbieraæ dane czy te¿ bêdzie u¿ywany jedynie do opracowywania wyników.

Przyk³ad: Najprostszym zbiorem definicyjnym jest zbiór zawieraj¹cy jedn¹ liniê:

SPECTRUM 1 Length 1024

2.2.1. Parametry ogólne.

Je¿eli programy maj¹ byæ u¿ywane do przegl¹dania i opracowywania wyników a do komputera nie jest pod³¹czony uk³ad pomiarowy, konieczne jest umieszczenie w zbiorze definicyjnym s³owa:

offline

Spowoduje to, ¿e program nie bêdzie próbowa³ inicjowaæ sprzêtu a tym samym nie wykryje uniemo¿liwiaj¹cego dalsz¹ pracê b³êdu.

Je¿eli chcemy ogl¹daæ na ekranie kilka widm równoczeœnie (tryb multi, patrz opis grafiki) nale¿y zdefiniowaæ sposób podzia³u ekranu w trybie multi poprzez umieszczenie linii

frames = m, n

gdzie m okreœla na ile czêœci ekran ma byæ dzielony w poziomie a n na ile w pionie. Zarówno m jak i n musi byæ wiêksze od zera i mniejsze lub równe cztery.

2.2.2. Definiowanie widma oraz zwi¹zanego z nim eksperymentu.

Definicja widma.

Definiowanie widma rozpoczyna linia:

Spect[rum] n

gdzie n jest liczb¹ ca³kowit¹ z zakresu od 1 do 40. Od tego momentu wszystkie wielkoœci które definiuj¹ parametry widma dotycz¹ tego widma, do momentu gdy rozpoczniemy definiowanie innego.

D³ugoœæ widma okreœla komenda:

Length = n

gdzie n jest potêg¹ dwóch zawart¹ pomiêdzy 256 a 8192 w³¹cznie. Przy zbieraniu danych do widma krótszego ni¿ by to wynika³o z iloœci bitów otrzymywanych jako wynik konwersji ADC, najstarsze bity zostan¹ skasowane. Program nie pozwala na dodawanie widm o ró¿nych d³ugoœciach ani wczytanie widma do bufora o mniejszej d³ugoœci ni¿ ten, z którgo by³o zapisane.

Ka¿de widmo ma nazwê, któr¹ definiuje linia:

Title = .....

Nazwa widma wyœwietlana jest ponad widmem w trakcie pracy programu; jest zapisywana wraz z widmem na dysk.

Program umo¿liwia szybki zapis i odczyt kilku (grupy) widm. Je¿eli chcemy wykorzystaæ tê mo¿liwoœæ to musimy przypisaæ interesuj¹ce nas widma do grup za pomoc¹ linii:

savegr = n

gdzie n jest numerem grupy.

Tryb pracy programu.

Standardowo dane z eksperymentu zbierane s¹ w trybie analizatora wielokana³owego PHA. Mo¿liwe jest jednak prowadzenie eksperymentu w trybie wielokana³owego licznika MCS b¹dŸ równolegle licznika i analizatora. W takim przypadku konieczne jest przy definiowaniu grupy umieszczenie linii:

Scaler = t

gdzie t jest czasem zbierania w jeden kana³ podawanym w sekundach. Dok³adnoœæ zadania czasu wynosi ok. 1/18 sekundy, poniewa¿ do pomiaru czasu wykorzystywany jest standardowy zegar DOS'a, daj¹cy 216 impulsów na godzinê. Zbieranie danych zostaje automatycznie zatrzymane po dojœciu do ostatniego kana³u widma.

Je¿eli chcemy jednoczeœnie zbieraæ widmo w trybie PHA, konieczne jest dopisanie do komendy + m, czyli:

Scaler = t + m
gdzie m jest numerem widma w którym zbierane bêd¹ odczyty w trybie PHA.

Automatyczne zakoñczenie pomiaru.

Pomiar prowadzony w trybie PHA mo¿e zostaæ zakoñczony automatycznie po up³ywie zadanego czasu lub po zebraniu zadanej liczby zliczeñ. Do zadania czasu po którym nast¹pi zakoñczenie pomiaru s³u¿¹ dwie komendy:

RPT = n

gdzie n jest czasem rzeczywistym w sekundach (ang. real preset time), po jakim zbieranie danych zostanie zakoñczone (z dok³adnoœci¹ do 1 impulsu zegara),

LPT = n

(ang. live preset time) (z dok³adnoœci¹ do ok. sekundy). Do zadania liczby zliczeñ:

Total = n

gdzie n Jest liczb¹ zliczeñ po osi¹gniêciu której zbieranie danych zostanie zatrzymane,

MTotal = n

jak wy¿ej, lecz uwzglêdniane s¹ jedynie zliczenia pomiêdzy g³ównymi markerami (patrz opis grafiki) - istotne jest ustawienie markerów w momencie rozpoczêcia pomiaru.

Uk³ad sprzêtowy pozwala na zatrzymanie pomiaru zewnêtrznym sygna³em. Komenda:

Externalstop

powoduje ¿e program sprawdza stan tej linii w czasie obs³ugi przerwania zegarowego; standardowo jest ona ignorowana.

Wyniki obliczeñ i overlap.

Oprogramowanie graficzne pozwala na równoczesne wyœwietlanie w jednym oknie trzech widm o tej samej d³ugoœci. Oprogramowanie analizatora wykorzystuje te mo¿liwoœci do przedstawienia wyników obliczeñ - wizualizacji obliczonego dopasowania (ang. fit) oraz t³a (ang. background). Równie¿ mo¿liwe jest na³o¿enie (ang. overlap) dwóch lub trzech widm na siebie. Nie jest mo¿liwe stosowanie obu trybów pracy równoczeœnie.

Je¿eli chcemy mieæ mo¿liwoœæ ogl¹dania wyników obliczeñ nale¿y w definicji grupy umieœciæ s³owa:

Fit

lub/oraz

Bkg

W przypadku gdy chcemy ogl¹daæ dwa lub trzy widma równoczeœnie nale¿y w definicji grupy umieœciæ linie:

OverlapF = n

lub/oraz

OverlapB = m

gdzie n i m s¹ numerami grup które bêdziemy ogl¹daæ równoczeœnie z definiowan¹ aktualnie grup¹. W³¹czanie i wy³¹czanie wyœwietlania overlapów sterowane jest tak samo jak dla fitu i t³a, kombinacjami klawiszy odpowiednio [Ctrl][F] i [Ctrl][B] (patrz opis grafiki).

Kalibracja widma.

Program pozwala na zadanie liniowej kalibracji widma w postaci:

y [unit] = a × chan + b

Mo¿na j¹ zadaæ w zbiorze definicyjnym przy definiowaniu grupy poprzez umieszczenie linii:

Calibration a b unit

gdzie oznaczenie jednostek sk³ada siê maksimum z czterech znaków. Kalibracjê mo¿na zadaæ równie¿ w trakcie pracy programu.


3. Komendy programu.

Komendy programu s¹ zorganizowane w drzewo (ang. menu tree) i s¹ wyœwietlane w dwóch najni¿szych liniach ekranu. U¿ytkownik porusza siê po nich za pomoc¹ strza³ek poziomych lub du¿ych liter w nazwach komend. Przejœcie na ni¿szy poziom lub wykonanie komendy nastêpuje po naciœniêciu klawisza [Enter] b¹dŸ [Return], powrót na wy¿szy poziom po naciœniêciu [Esc]. W ni¿szej linii menu wyœwietlany jest nastêpny poziom komend lub krótki opis aktualnej komendy. Aktualna komenda wyœwietlana jest w inwersji. Po naciœniêciu [Esc] w najwy¿szej linii komend program przechodzi do trybu przegl¹dania widma a komendy staj¹ siê nieaktywne, powrót nastêpuje po ponownym naciœniêciu [Esc]. Mo¿liwe jest równie¿ przejœcie do operacji graficznych z dowolnego poziomu menu po naciœniêciu kombinacji klawiszy [Alt][G]; po [Esc] program powróci to tego poziomu. W czasie pracy na dowolnym poziomie menu mo¿na wykonywaæ czêœæ operacji graficznych które nie s¹ interpretowane jako poruszanie siê po drzewie komend.

W komendach wielokrotnie wykorzystywane s¹ "g³ówne markery" (znaczniki) LM i RM. S¹ to markery ustawiane w trybie grafiki; ich po³o¿enia s¹ zawsze wyœwietlane na ekranie.

W opisie komend umieszczono teksty pojawiaj¹ce siê na ekranie w trakcie pracy z programem.

3.1. Podstawowe komendy.

Pierwszy poziom komend stanowi¹ podstawowe i najczêœciej u¿ywane komendy (podkreœleniami zaznaczono teksty pojawiaj¹ce siê na ekranie po dojœciu do komendy):

oraz punkty wejœcia do ga³êzi menu:

Dodatkowo umieszczona zosta³a ga³¹Ÿ

3.2. Setup.

Menu Setup zosta³o podzielone na trzy czêœci: definicjê eksperymentu zwi¹zanego z danym widmem, definicjê nowego widma wraz ze zmianami w aktualnym oraz kalibracjê.

Definicja eksperymentu:

Zmiany w definicji aktualnego widma lub definicja nowego; definicje analogiczne do opisywanych w zbiorze definicyjnym:

Kalibracja widma:

3.3. Utilities.

Ga³¹Ÿ drzewa komend zawieraj¹ca operacje ca³kowania ca³oœci lub czêœci widma oraz operacje na widmach: dodawanie i odejmowanie widm, mno¿enie przez sta³¹ i dodawanie sta³ej, wyg³adzanie.

Przy obliczeniach wygodne jest operowanie zdefiniowanymi wczeœniej regionami (patrz 3.4).

3.4. Regiony.

Przy wielu operacjach z widmem wygodne staje siê oznaczenie interesuj¹cych jego obszarów. S³u¿¹ temu markery pomocnicze które mo¿na ustawiaæ w trakcie przegl¹dania widma w trybie grafiki oraz definiowane w tej czêœci menu regiony (ang. Region Of Interest, ROI). Zarówno markery pomocnicze jak i regiony s¹ zapisywane na dysk razem z widmem. Mo¿na je równie¿ zapisywaæ i wczytywaæ niezale¿nie. Sposób ustawiania markerów pomocniczych opisany jest przy opisie grafiki. Przy operacjach na ROI nale¿y pamiêtaæ (zw³aszcza przy Clear i Resize), ¿e program przez aktualny ROI rozumie ten którego numer i granice wyœwietla powy¿ej menu. Zmiana aktualnego ROI nastêpuje po komendach Move_displ, Next_ROI, Previous_ROI a nie poprzez przesuniêcie widma w trybie grafiki.

3.5. Operacje na zbiorach.

Zestaw komend s³u¿¹cych do zapisywanie i wczytywania widm oraz markerów pomocniczych i regionów. Widma mog¹ byæ zapisywane w formacie tekstowym, g³ównie w celu u³atwienia przeniesienia do innych programów. Format binarny jest formatem wewnêtrznym programu analizatora, zawiera dodatkowo informacje o konfiguracji ekranu, pozwalaj¹ce na odtworzenie ogl¹danego przed zapisem obrazu. Widma zapisane binarnie zajmuj¹ mniej miejsca na dysku.


4. Grafika.

4.1. Organizacja ekranu.

Program graficzny mo¿e pracowaæ w dwóch trybach: single i multi. Prze³¹czanie modów odbywa siê po naciœniêciu:

[Alt][S] - do trybu single,
[Alt][M] - do trybu multi.

4.1.1. Tryb single.

Na ekranie widoczne jest jedno widmo b¹dŸ jego czêœæ, na które mo¿e byæ na³o¿ony ten sam obszar jednego lub dwóch widm. Widmo rysowane jest w ramce.

Ponad ramk¹ wyœwietlana jest nazwa (title) widma, nr aktualnie ogl¹danego widma, informacja czy trwa zbieranie danych, czas rzeczywisty trwania pomiaru RT, aktualny i œredni czas martwy (DT, AvDT), oraz informacje o zdefiniowanym eksperymencie (tryb pracy, warunek zakoñczenia pomiaru). Bezpoœrednio nad ramk¹ wyœwietlana jest aktualna skala pionowa która jest zawsze potêg¹ dwójki z zakresu 32 - 231 lub tekst log informuj¹cy ¿e ogl¹damy widmo w skali logarytmicznej. Najwy¿sza linia pod ramk¹ wykorzystana jest do podania numerów pierwszego i ostatniego kana³u widocznego na ekranie (lewy i prawy kraniec linii) oraz numeru kana³u w którym ustawiony jest centralny marker CM. Jeœli zadana zosta³a kalibracja, wyœwietlane s¹ odpowiednie wartoœci dla tych kana³ów, zaœ przy pozycji CM równie¿ jednostki kalibracji. Obok pozycji CM podana jest liczba zliczeñ w jego pozycji.

Poni¿ej wyœwietlane s¹ pozycje g³ównych markerów LM i RM oraz informacja w którym widmie trwa zbieranie danych. Kolejn¹ liniê zajmuj¹ informacje o aktualnym ROI i wynikach ostatnich obliczeñ. Najni¿sze dwie linie zajmuje menu komend.

4.1.2. Tryb multi.

Mo¿liwe jest równoczesne ogl¹danie w niezale¿nych oknach wielu widm. Nie mo¿na jednak ogl¹daæ tego samego widma (jego ró¿nych czêœci) w kilku oknach. Wszystkie okna s¹ identyczne.

Pojedyncze okno sk³ada siê z ramki z widmem oraz jednej linii nad i jednej pod ramk¹. Nad ramk¹ wyœwietlana jest skala pionowa oraz skrócony nag³ówek (zale¿nie od podzia³u ekranu). Dolna linia jest u¿ywana jak w trybie single.

Sposób podzia³u ekranu okreœla u¿ytkownik poprzez podanie na lle czêœci bêdzie dzielony ekran w kierunku pozlomym i pionowym.

4.2. Operacje graficzne.

4.2.1. Przesuwanie widma.

Wyœwietlanie widma w oknie organizowane jest w ten sposób, ¿e ustalona jest na ekranie pozycja markera centralnego. Ruchom¹ czêœci¹ obrazu jest widmo, które przesuwamy za naszym oknem (ramk¹). Do przesuwania widma s³u¿¹ strza³ki:

[←] - w lewo o jeden kana³,
[→] - w prawo o jeden kana³,
[Ctrl][←] - w lewo o 8 kana³ów,
[Ctrl][→] - w prawo o 8 kana³ów,

a w trybie single równie¿

[Shift][←] - w lewo o 64 kana³y,
[Shift][→] - w prawo o 64 kana³y.

W trybe single mo¿liwe jest przesuniêcie widma poprzez zadanie nowej pozycji markera centralnego. Nale¿y w tym celu nacisn¹æ klawisz [C] i podaæ numer kana³u (lub wartoœæ z kalibracji), który ma znaleŸæ siê w centrum obrazu.

4.2.2. Zmiana skali.

Do zmiany skali pionowej s³u¿¹ klawisze:

[↑] - zwiêksza zakres pionowy,
[↓] - zmniejsza zakres pionowy.

Widmo rysowane jest modulo skala pionowa, co oznacza, ¿e w przypadku gdy liczba zliczeñ przekracza zakres pionowy o po³o¿eniu punktu na ekranie decyduj¹ m³odsze bity.

Zmianê skali z logarytmicznej na liniow¹ i odwrotnie daje kombinacja klawiszy [Ctrl][L]. Kombinacja [Alt][L] pozwala na przejœcie do skali logarytmicznej o ograniczonym zakresie, rzêdu 107, wówczas mo¿liwe jest na³o¿enie na widmo skali poprzez u¿ycie kombinacji klawiszy [Ctrl][G].

Do zmiany zakresu poziomego s³u¿¹ klawisze:

szary [-] - zmniejsza szerokoœæ kana³u na ekranie,
szary [+] - zwiêksza szerokoœæ kana³u na ekranie.

4.2.3. Prze³¹czanie sposobu wyœwietlania widm.

Widmo mo¿na ogl¹daæ jako zbiór punktów lub w postaci wykresu schodkowego; zmiana trybu nastêpuje po naciœniêciu [Ctrl][H].

Je¿eli program pozwala na równoczesne ogl¹danie w jednym oknie kilku widm w trybie single, do w³¹czania i wy³¹czania rysowania overlapów b¹dŸ fitu i t³a s³u¿¹ kombinacje klawiszy [Ctrl][F] oraz [Ctrl][B].

4.2.4. Markery.

Markery s¹ ustawiane i kasowane w pozycji markera centralnego. Do ustawienia lewego LM i prawego RM markera g³ównego s³u¿¹ odpowiednio klawisze [L] i [R]. Markery g³ówne mo¿na przesuwaæ o jeden kana³:

lewy marker: [Home] - w lewo, [PgUp] - w prawo,
prawy marker: [End] - w lewo, [PgDn] - w prawo.

Kombinacje powy¿szych klawiszy z [Ctrl] daj¹ przesuniêcia o osiem kana³ów, np. [Ctrl][Home] przesuwa LM o osiem kana³ów w lewo.

W trybach single i dual mo¿na ustawiaæ i kasowaæ markery pomocnicze dwóch rodzajów, za pomoc¹ klawiszy [M] i [P].

Oprogramowanie analizatora wykorzystuje jedynie pierwszy rodzaj markerów pomocniczych (M), do definiowania ROI.

4.2.5. Zmiana aktywnego widma w trybie multi.

Do przejœcia do widma s¹siaduj¹cego z aktywnym widmem na ekranie u¿ywane s¹ kombinacje klawisza [Shift] ze strza³kami:

[Shift][←] - w lewo
[Shift][→] - w prawo
[Shift][↑] - w górê
[Shift][↓] - w dó³.

5. Formaty stosowane przy zapisie widm.

5.1. Nag³ówek.

Niezale¿nie od tego czy widmo zapisywane jest w formacie binarnym czy tekstowym zbiór zaczyna siê od nag³ówka (ang. header) sk³adaj¹cego siê z 78 znaków ASCII oraz znaków CR i LF (OD i OA hex). Pozwala to na odczytanie pierwszej linii w trybie tekstowym i rozpoznanie formatu czytanego zbioru.

Znaczenie i d³ugoœæ poszczególnych pól nag³ówka s¹ nastêpuj¹ce:

offset d³ugoœæ zawartoœæ
1 4 numer ostatniego zapisanego kana³u
6 4 numer pierwszego zapisanego kana³u
11 1 rezerwa
13 4 identyfikacja systemu operacyjnego
18 15 pierwsze 15 znaków Title
34 8 czas zapisu w formacie hh:mm:ss
42 9 data w formacie dd-mmm-yy
53 6 rezerwa
59 1 '.'
60 2 format zapisanego widma
70 8 miejsce zapisu

Na pozosta³ych polach nag³ówka umieszczone s¹ spacje.

Program analizatora u¿ywa dwóch formatów do zapisu widma: formatu tekstowego, o identyfikacji '4A' (pola 60 i 61 nag³ówka) oraz formatu binarnego o identyfikacji '3B'.

5.2. Format tekstowy.

Widmo wraz z dodatkowymi informacjami zapisane jest w formacie ASCII jako 78 znakowe linie. Zapis widma rozpoczyna siê bezpoœrednio po nag³ówku. Ka¿da linia zawiera osiem liczb rzeczywistych oœmioznakowych z kropk¹, bez czêœci u³amkowej, bêd¹cych liczbami zliczeñ w kolejnych kana³ach oraz dwie spacje i czteroznakowy numer ostatniego kana³u zapisanego w tej linii. Iloœæ linii zale¿na jest od d³ugoœci zapisanego widma.

Za widmem zapisane i opisane s¹ dodatkowe informacje o eksperymencie: czas jako liczba impulsów zegara DOSa, po³o¿enie LM, RM oraz CM, ca³kowita liczba zliczeñ zegara czasu martwego, liczba pomiarów czasu martwego oraz maksymalna liczba zliczeñ stosowanego w pomiarze zegara czasu martwego (dwie linie).

W nastêpnych dwóch liniach zapisany jest pe³ny nag³ówek widma oraz liczba zdefiniowanych markerów pomocniczych. W kolejnych liniach zapisane s¹ po³o¿enia markerów pomocniczych, przy czym markery ustawiane za pomoc¹ klawisza [M] zapisane s¹ jako liczby ujemne.

Kalibracja widma zapisana jest w postaci linii:

Calibration y [unit] = a × chan + b

Na koñcu zbioru zapisana jest liczba ROI oraz kolejno ich granice.

5.3. Format binarny.

Bezpoœrenio po nag³ówku zapisane jest widmo jako ci¹g czterobajtowych (long int) liczb ca³kowitych. Po nich nastêpuj¹ kolejno: 80 znaków nag³ówka widma i dziesiêæ dwubajtowych (int) liczb ca³kowitych zawieraj¹cych informacje dla programu graficznego. Istotne dla u¿ytkownika mog¹ byæ czwarta, pi¹ta i szósta, które s¹ odpowiednio po³o¿eniami CM, LM i RM. W dalszej kolejnoœci zapisana jest jako integer liczba markerów pomocniczych i dalej, je¿eli by³y definiowane, markery pomocnicze. Je¿eli nastêpuj¹cy po markerach bajt jest jedynk¹ to nastêpne 20 bajtów zawieraæ bêdzie dodatkowe informacje dla programu graficznego, je¿eli jest on zerem to oznacza, ¿e te 20 bajtów nie zosta³o zapisane.

Na kolejnych pozycjach zapisywane s¹ informacje dotycz¹ce kalibracji. Jest to blok danych sk³adaj¹cy siê z 3 czterobajtowych (long int) liczb ca³kowitych, 19 znaków, 3 liczb ca³kowitych (int) oraz 3 czterobajtowych (float) liczb rzeczywistych (³¹cznie 49 bajtów), umieszczony przed informacjami o eksperymencie. Ostatnie cztery z dziewiêtnastu znaków s¹ skrótem jednostki (unit), pierwsze dwie liczby rzeczywiste to odpowiednio wspó³czynniki a i b kalibracji.

Na koñcu widma dopisywane s¹ informacje o eksperymencie a wiêc ca³kowity czas trwania eksperymentu w okresach zegara systemowego tzw. tick (long int), ca³kowita liczba zliczeñ zegara czasu martwego (float), liczba pomiarów czasu martwego (long int) i maksymalna liczba zliczeñ zegara czasu martwego w pojedynczym pomiarze (float).

5.4. Zapis po³o¿eñ markerów pomocniczych.

Niezale¿nie od zapisu widma, mo¿na zapisywaæ w formacie tekstowym po³o¿enia markerów pomocniczych. Format zapisu jest taki sam jak czêœci dotycz¹cej markerów przy tekstowym zapisie widma.