基于ARM11的前端控制器设计

发布时间：2020-05-21 16:50

【摘要】：兰州重离子加速器是一个集加速器技术和重离子研究为一体的大科学装置。这个装置由众多的设备组成,如电源,束诊,高频和电机阀设备等,对这些设备进行控制是实现HIRFL运行和调束所必须的,HIRFL现行的控制系统是一个大型的,基于网络架构的分布式系统[1]。随着自动化技术和计算机技术的发展,以及物理实验和CSR工程对HIRFL原有控制系统的新要求[2],现在运行的前端控制器MSC1210和ATMEL128处理能力偏低,响应延迟偏大,已经无法适应新的控制需求,必须对原来的控制模式,控制理念和落后的控制设备进行改造,将原来的控制系统全面升级为EPICS分布式控制系统,实现前端控制器之间点对点通信及系统闭环控制,提高系统智能化。这就对前端控制器提出了新的要求,不仅要求前端控制器响应速度足够快,同时要求前端控制器能实现并发控制。本文提出了基于双核ARM11突出的事务处理和网络通信能力,采用高精度的专用模数、数模转换芯片的方案来实现设计。该系统完成了高精度模数混合系统的硬件设计,并针对现场恶劣的电磁环境给出一些保护措施。除此之外,系统还完成了 Linux下设备驱动程序的开发,详细的介绍了 Linux下的设备模型以及设备驱动程序开发流程。测试结果表明该前端控制器工作稳定可靠,能实现输出稳定度达到10-5量级,比原前端电源控制器稳定性提升一个数量级,满足加速器升级电源系统精度要求。
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TL56

【参考文献】

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本文编号：2674608