基于CPCI总线DMA方式的实时高速数据交换系统

发布时间：2018-11-04 19:27

【摘要】：针对在重离子同步加速器运行过程中,如何解决设备控制器与上层数据处理程序之间的高速数据交换的问题,自主研发了基于Compact PCI总线板卡,板载FPGA,DSP,SDRAM等资源,并设计了DMA完整控制逻辑,传输协议解译全部由硬件完成(FPGA)。多个软硬件模块共同实现了该实时高速数据交换系统。该系统经实测,结构完整自洽,数据传输带宽符合重离子同步加速器运行要求,实现了数据传输的实时性。重点描述该系统数据通路上的诸多技术环节,包括硬件和软件的功能划分、FPGA、DSP、驱动程序、上层应用等各环节的技术细节。该实时数据交换系统系原创性设计,系统解决了控制与数据采集系统的设备控制层与上层数据处理层之间的实时数据交换问题。
[Abstract]:Aiming at how to solve the problem of high speed data exchange between device controller and upper layer data processing program during the operation of heavy ion synchrotron, we have developed a Compact PCI bus board card, board FPGA,DSP,SDRAM and other resources. The complete control logic of DMA is designed, and the (FPGA). Is interpreted by hardware. The real-time high-speed data exchange system is implemented by several software and hardware modules. The data transmission bandwidth of the system meets the requirements of the heavy ion synchrotron and the real-time data transmission is realized. This paper mainly describes the technical links in the data path of the system, including the functional partition of hardware and software, the FPGA,DSP, driver, and the technical details of the upper application and so on. The real-time data exchange system is an original design, which solves the problem of real-time data exchange between the equipment control layer and the upper data processing layer of the control and data acquisition system.
【作者单位】： 中国科学院近代物理研究所;
【基金】：国家自然科学基金项目(11105199)
【分类号】：TP334.7

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 敬岚;乔卫民;徐杨;季鹏;刘彩虹;马云海;;基于ARM920T的HIRFL-CSR前端总线控制器FBC-01[J];核技术;2006年10期

2 郭玉辉;乔卫民;李桂花;王彦瑜;;基于现场可编程门阵列的束流快引出控制系统设计[J];强激光与粒子束;2007年10期

3 林飞宇;王彦瑜;龙银东;黄继江;郭玉辉;乔卫民;;基于Nios-Ⅱ用于加速器监控系统的通用型可重配置嵌入式微控制器[J];强激光与粒子束;2009年06期

4 焦喜香;敬岚;顾可伟;乔卫民;林飞宇;马云海;;重离子加速器注入器电源控制器的设计[J];强激光与粒子束;2010年09期

5 毛文宇;敬岚;乔卫民;马云海;王丹;孟健;;兰州重离子加速器控制系统DSP组件设计[J];强激光与粒子束;2013年05期

6 李桂花;乔卫民;敬岚;;基于ACEX1K50的HIRFL-CSR同步处理器设计[J];原子能科学技术;2011年07期

7 李桂花;乔卫民;敬岚;;一种用于重离子治癌的剂量控制器设计[J];原子能科学技术;2011年12期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈勇;刘建平;;无线传感器网络应用综述[J];安防科技;2009年05期

2 刘超;尚雷;郭亮;葛磊;;采用FPGA的多路高压IGBT驱动触发器研制[J];高电压技术;2009年02期

3 于考勤;;电子束流稳定性控制探讨[J];电子世界;2013年17期

4 徐杨;乔卫民;赵中;王国强;;基于FPGA的VME总线控制器及其驱动程序[J];核电子学与探测技术;2007年06期

5 徐杨;乔卫民;刘伍丰;郭玉辉;龙银东;;HIRFL-CSR嵌入式数据库的设计实现[J];核电子学与探测技术;2008年03期

6 刘太联;乔卫民;钱湘萍;林飞宇;;卡尔曼滤波在加速器电源控制中的应用研究[J];核电子学与探测技术;2011年12期

7 焦喜香;敬岚;乔卫民;马云海;;HIRFL-CSR电源数字控制系统硬件平台设计[J];核技术;2010年09期

8 潘军璋;高云;陈鹏;兰兴付;王立冬;郭璐;;基于WSN的便携式FPGA农田环境监测系统[J];湖北农业科学;2012年24期

9 姜子运;张玮;顾可伟;武俊奇;陈云;杨锋;安石;刘小军;;MSC1210电源控制器的程序优化[J];原子核物理评论;2013年01期

10 姜子运;张玮;陈云;刘小军;武俊奇;闫怀海;张帅;陈皓;;兰州重离子加速器电源一致性标定原理及应用[J];核技术;2013年05期

相关硕士学位论文 前3条

1 李冬;紧凑型低能回旋加速器子系统控制研究[D];华中科技大学;2008年

2 王光;基于FPGA的可穿戴处理器的设计与实现[D];西北大学;2010年

3 罗金富;用于踢轨控制系统的高精度控制器研制[D];中国科学院研究生院（近代物理研究所）;2014年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 王彦瑜,郭玉辉,乔卫民,李晓强;基于ARM7内核和嵌入式系统的VME总线控制器的研制[J];核电子学与探测技术;2005年05期

2 郭玉辉,王彦瑜;基于ROOT软件包的数据远程获取系统编程[J];核电子学与探测技术;2005年05期

3 郭玉辉;王彦瑜;乔卫民;;VIC068A在电源控制系统中的应用[J];核电子学与探测技术;2006年06期

4 郭玉辉;王彦瑜;乔卫民;赵红卫;;并行设备总线电源控制系统设计[J];核电子学与探测技术;2007年02期

5 苏弘;李文华;董成富;高山山;唐彬;徐治国;段利敏;唐述文;胡正国;徐瑚珊;;一种束流强度监测电路设计[J];核电子学与探测技术;2009年05期

6 焦喜香;敬岚;乔为民;赵江;张玮;;基于CPLD和ATMEGAL128的数字电源系统的设计[J];核电子学与探测技术;2010年01期

7 敬岚;朱海君;张硕成;王丹;乔卫民;;重离子加速器冷却储存环监视系统的设计及其应用[J];核技术;2006年05期

8 敬岚;乔卫民;徐杨;季鹏;刘彩虹;马云海;;基于ARM920T的HIRFL-CSR前端总线控制器FBC-01[J];核技术;2006年10期

9 田茂辉;宋明涛;杨建成;张金泉;冒立军;;深层治癌重离子束的配送[J];核技术;2008年10期

10 宋明涛,詹文龙,魏宝文,杨晓东夏佳文,张文志,原有进;重离子治癌装置研究[J];原子核物理评论;2001年02期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 金碧芳;上海公安应用支撑平台——公共数据交换系统建设[J];计算机系统应用;2003年12期

2 贺峗;史晓锋;蔡志权;;无线测井数据交换系统[J];电子测量技术;2006年05期

3 苏英如;王培军;;图书批销业务数据交换系统设计与实现[J];北华航天工业学院学报;2006年05期

4 ;简述河北省公安厅公共数据交换系统安全建设方案[J];信息网络安全;2006年11期

5 孙清;;数据交换系统设计方案[J];软件导刊;2007年09期

6 国强;吕述望;;安全数据交换系统的设计与实现[J];计算机工程与设计;2007年11期

7 王斌;;铁路局车站间数据交换系统的设计与实现[J];铁路计算机应用;2008年01期

8 吴其斌;张敬波;刘聚海;刘延东;;金土工程一期数据交换系统的设计与实现[J];国土资源信息化;2010年06期

9 NakamuraR.;Others;金传升;;用于数据交换系统的多微处理器技术[J];通信技术;1987年03期

10 程鸿;;百家报刊集一体 报刊数据交换系统通过验收[J];每周电脑报;1998年26期

相关会议论文 前2条

1 李颖;刘连忠;;基于数据绑定技术的数据交换系统的设计与实现[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年

2 单河清;;数据库数据交换系统的设计与研制[A];科技创辉煌——中国创新成果与学术精典[C];2011年

相关重要报纸文章 前9条

1 ;探寻解决农业信息资源整合共享之途[N];中国信息报;2004年

2 本报记者　郭涛;IP SAN 从二级存储突破[N];中国计算机报;2004年

3 ;SOA的风格差异[N];网络世界;2005年

4 北京兆泰投资顾问有限公司CIA研究中心;CIA《经营分析和信息技术》典型试题及解题思路[N];中国审计报;2007年

5 吴胜华;南京今年大打“数字交通”牌[N];中国交通报;2007年

6 ;增强运营商的竞争力[N];人民邮电;2002年

7 陈海鹏;享受集中服务的快乐[N];中国计算机报;2004年

8 赵聪;行政审批信息快速上传[N];珠海特区报;2008年

9 本报记者 邓健;Suse Linux EneterPrise 11向关键业务延伸[N];计算机世界;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 潘晓辉;通用数据交换系统的研究及实现[D];西安电子科技大学;2006年

2 李阳;数据交换系统设计与实现[D];北京交通大学;2006年

3 曾振;传染病与突发公共卫生事件数据交换系统的设计与实现[D];山东大学;2012年

4 吴敬超;商业企业数据交换系统设计与实现[D];北京工业大学;2002年

5 李雄清;网上行政审批中数据交换系统的设计与实现[D];吉林大学;2004年

6 石波;电子政务数据交换系统的设计与实现[D];山东大学;2010年

7 黄奕;移动计费漫游数据交换系统的设计与实现[D];北京邮电大学;2010年

8 马世永;数据交换系统的设计与实现[D];山东大学;2010年

9 刘瑞;区域政务信息资源数据交换系统的设计与实现[D];电子科技大学;2013年

10 张明昭;隔离网络下的数据交换系统的设计与实现[D];东北大学　;2009年

，

本文编号：2310920