基于嵌入式系统的前端软件框架的设计与实现

发布时间：2021-04-06 17:03

　　重离子加速器实现了人控高速重离子束,有助于人们对微观认识,在核物理及相关学科具有重要位置;同时重离子加速器在医学、农业、航空航天等领域也发挥着不可替代的作用。但对于重加速器的观察和检测需要大约有进千个诊断设备,如显示屏、轮廓网格、光束损耗监测器以及更多的设备需要控制和读出,如此多的前端设备加入到控制系统中是非常困难的。针对这一问题,国际上提出了各种各样的解决方法,如欧洲核子研究中心加速器控制小组开发的FESA等,但它是专门应用在CERA前端计算机上的实时软件,同时因为不开源等原因,其他的重离子加速装置在使用这种实时软件时会产生较高的成本。本文基于此提出一种开源的基于嵌入式系统的前端软件框架。该前端软件框架一方面实现了代码的重用,节省了大量的开发时间;另一方面方便了代码维护,减少了人力浪费;更进一步地对错误诊断提供了方便。同时代码开源,其余的重离子加速装置可以根据自身的要求,直接添加相应的功能就可以使用本文的前端软件框架,降低了使用成本。前端软件框架大致分为数据采集和数据传输两个部分。前端软件框架针对数据频率的不同将数据采集部分划分成高速数据采集类和低速数据采集类;同时在数据传输部分提供... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

FESA通道

图 1-2 FESA 内部构件对于 CERN 开发的前端软件框架（FESA），它是专门应用在 CERA 前算机上的实时软件，同时因为不开源等原因，其他的重离子加速装置在使用实时软件时会产生较高的成本。基于此本文提出了一种开源的前端软件框架离子加速装置可以根据自身的要求，直接添加相应的功能就可以使用本文的软件框架，降低了使用成本。1.3 研究内容本文主要针重离子加速器中对代码的大量重复使用，降低开发效率；错断的高难度和不能及时处理和设备代码维护的高成本等问题，设计实现了一于嵌入式系统的前端软件框架。与其他的前端软件框架相比，本框架代码开重离子加速装置可以直接使用，降低了使用成本。具体研究内容如下：1. 研究总结了重粒子加速器中数据采集的类型，设计实现了高速采集

图 2-1 嵌入式实时操作系统框架图式实时操作系统应该在满足其上层应用的基本功能需求的基础层应用提出的实时性要求进行满足[10]。单大部分应用一般是多可能对实时性的要求各不相同，而且在这些任务之间还会有执的互斥访问要求等一系列的复杂关系和同步要求，这些为系统来了巨大的问题。为此，在嵌入式实时操作系统的设计中，不算法及策略，都应该遵循和保障系统行为的可预测性。这里的何时刻，嵌入式实时操作系统都在为满足每一个实时任务的需如CPU、内存等)进行合理分配。式实时操作系统和通用的操作系统在注重点上有很大的差别。的是系统的平均表现，只关心系统中所有任务的平均响应，对关心；嵌入式实时操作系统注重的是个体的表现，关心每个单的响应时间，在嵌入式实时操作系统中要求即使是最坏的情也应满足每一个实时任务对实时性的要求[11]。举例来说，如果


本文编号：3121791