基于ARM和FPGA的束流截面测量平台研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaohaojed
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以上海深紫外自由电子激光(SDUV-FEL)装置的改造为背景,结合工程的开展过程中的实际需要,围绕加速器束流截面诊断设备的升级展开了研究,实现了可应用于束流截面测量的运动控制平台的搭建,并在此基础上进行了平台的初步测试。   目前加速器束流诊断系统向数字化、网络化、智能化方向发展。为了将原束流截面测量系统进行嵌入式改造,集成各自分立的气动控制、电动控制模块等子系统到一块控制卡,论文提出了一种基于ARM+FPGA架构的实时运动控制嵌入式系统方案,应用于现场束流截面测量电子学设备的改造。方案采用三星S3C2440的ARM处理器进行系统集成,数据通信和驱动实现;Xilinx公司的Spartan3系列的XC3S400FPGA器件进行运动控制逻辑实现,闭环电机控制,提高了系统的可扩展性和通用性。   本文首先给出了ARM+FPGA架构的总体设计。硬件架构方面,简要讨论了ARM处理器的性能指标及特点,FPGA在安全控制和并行性上的优势,说明了ARM与FPGA模块接口板的主要部件和相关接口。软件架构方面,采用了基于嵌入式Linux系统的构建,完成了Linux系统的移植和内核裁剪,实现FPGA的驱动开发。   为了实现运动控制平台的实时性,本课题通过自制接口板实现ARM与FPGA的数据通信接口,进行了ARM与FPGA互联的硬件电路设计;针对ARM与FPGA的内部时序差异,解决了电机控制与处理速度不匹配的问题。通过对FPGA进行编程实现了步进电机闭环控制,分别处理了步进电机控制逻辑和光栅尺反馈逻辑。对于Linux设备驱动的开发,完成了Linux下FPGA通信接口的驱动程序,实现了中断处理。保证FPGA模块能够可靠的与ARM模块进行通讯。   人机交互系统的设计采用Qtopia实现,实现触摸屏操作,对于实验室环境下的使用提供了良好的交互操作。   对于运动控制平台接入现有EPICS系统的需要,完成了EPICS数据接口的开发和移植,提供了后续扩展接口。   在实验室测试和现场调试结果表明,运动控制平台性能指标和安全性都达到了设计的要求。
其他文献
随着Internet的日益普及和网络技术的快速发展,企业及政府计算机系统遭受攻击的次数越来越多,信息安全问题日渐突出。传统的静态安全策略已无法满足系统安全的需求。入侵检测
摘要:初中语文教学主要分为阅读和写作两大模块,两者相互关联,密不可分。然而,当前我国大多数语文教师在语文教学上忽视阅读的重要性,一味要求学生锻炼写作能力,致使其写出的文章空洞乏味,缺乏打动人心的力量。因此,初中语文教师应积极转换思维模式,在教学中重视阅读,积极探索“以读促写”在教学上的应用,切实提高学生的语文综合水平。本文主要阐述了初中语文教学中推行“以读促写”的必要性,并对当前教育现状进行合理分
斑背大尾莺(Megaluruspryeri)为东亚特有鸟类。IUCN1998世界濒危鸟类红皮书将斑背大尾莺列为濒危物种。2004年4月5日至7月15日,研究者于辽宁双台河口保护区、吉林向海保护区、
自由空间光通信技术由于其高带宽,高可靠性和安装使用便捷,在近些年取得了较快发展,成为拥有广阔应用前景的热门技术。但是空间光通信中存在不确定的因素,例如深空中的光束瞄
谷胱甘肽S-转移酶(GSTs,EC2.5.1.18)是一种多功能超家族酶类,普遍存在于真核和原核生物体内。GSTs的主要功能是催化谷胱甘肽(GSH)与生物异源性物质进行轭合反应,此外,GSTs还
本试验利用紫外线和氯化锂对Monascus purpureus GX菌株进行复合诱变,在最佳紫外线照射时间为80秒和最佳氯化锂浓度为1.0‰的情况下,获得了一株橘霉素产量低、色价中等的突变菌株M.S9。突变株M.S9发酵的红曲米色价为873U/g,Citrinin含量为18mg/kg。将该菌株连续培养五代后,其红曲米色价为892U/g,Citrinin含量为26mg/kg。可见,突变菌株M.S9的
摘要:近年来,随着社会的发展,高中历史教学不断的迎接着新的挑战与发展。我们知道,人类的历史是一部富有生命的历史。但在一段时间里,由于应试教育和高考指挥棒,我们的历史教学过于死板且无趣,因此很多学生认为学历史没有用。在新课改的理念下,高中历史的教学方法需要不断的创新,生活化的教学方法逐渐被带入到历史课堂的教学中去。总的来说,生活化的历史课堂教学提高了历史的教学效率。  关键词:高中历史;生活化教学;
预测蛋白质相互作用(PPI)网络中的功能模块对于认识和理解生物系统的组织结构和功能具有重要理论意义和应用价值。在实际应用中,我们主要通过将蛋白质相互作用网络转化为数学
本文通过对构建的kasalath背景的大规模EMS诱变的籼稻突变体库的筛选,我们鉴定到一个短根突变体nrtp1。最初鉴定到的nrtp1是一个杂合态的突变体,其自交F2代出现三种表型,其相应
移动性管理是一种用来支持设备或服务在不同网络间移动时保持通信连续的技术,切换算法作为移动性管理的重要组成部分,是本课题研究的关键内容,本文将通过测试切换时延来评估