重離子加速器實現(xiàn)了人控高速重離子束,有助于人們對微觀認識,在核物理及相關(guān)學(xué)科具有重要位置;同時重離子加速器在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、航空航天等領(lǐng)域也發(fā)揮著不可替代的作用。但對于重加速器的觀察和檢測需要大約有進千個診斷設(shè)備,如顯示屏、輪廓網(wǎng)格、光束損耗監(jiān)測器以及更多的設(shè)備需要控制和讀出,如此多的前端設(shè)備加入到控制系統(tǒng)中是非常困難的。針對這一問題,國際上提出了各種各樣的解決方法,如歐洲核子研究中心加速器控制小組開發(fā)的FESA等,但它是專門應(yīng)用在CERA前端計算機上的實時軟件,同時因為不開源等原因,其他的重離子加速裝置在使用這種實時軟件時會產(chǎn)生較高的成本。本文基于此提出一種開源的基于嵌入式系統(tǒng)的前端軟件框架。該前端軟件框架一方面實現(xiàn)了代碼的重用,節(jié)省了大量的開發(fā)時間;另一方面方便了代碼維護,減少了人力浪費;更進一步地對錯誤診斷提供了方便。同時代碼開源,其余的重離子加速裝置可以根據(jù)自身的要求,直接添加相應(yīng)的功能就可以使用本文的前端軟件框架,降低了使用成本。前端軟件框架大致分為數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸兩個部分。前端軟件框架針對數(shù)據(jù)頻率的不同將數(shù)據(jù)采集部分劃分成高速數(shù)據(jù)采集類和低速數(shù)據(jù)采集類;同時在數(shù)據(jù)傳輸部分提供... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

FESA通道

圖 1-2 FESA 內(nèi)部構(gòu)件對于 CERN 開發(fā)的前端軟件框架（FESA），它是專門應(yīng)用在 CERA 前算機上的實時軟件，同時因為不開源等原因，其他的重離子加速裝置在使用實時軟件時會產(chǎn)生較高的成本�；诖吮疚奶岢隽艘环N開源的前端軟件框架離子加速裝置可以根據(jù)自身的要求，直接添加相應(yīng)的功能就可以使用本文的軟件框架，降低了使用成本。1.3 研究內(nèi)容本文主要針重離子加速器中對代碼的大量重復(fù)使用，降低開發(fā)效率；錯斷的高難度和不能及時處理和設(shè)備代碼維護的高成本等問題，設(shè)計實現(xiàn)了一于嵌入式系統(tǒng)的前端軟件框架。與其他的前端軟件框架相比，本框架代碼開重離子加速裝置可以直接使用，降低了使用成本。具體研究內(nèi)容如下：1. 研究總結(jié)了重粒子加速器中數(shù)據(jù)采集的類型，設(shè)計實現(xiàn)了高速采集

圖 2-1 嵌入式實時操作系統(tǒng)框架圖式實時操作系統(tǒng)應(yīng)該在滿足其上層應(yīng)用的基本功能需求的基礎(chǔ)層應(yīng)用提出的實時性要求進行滿足[10]。單大部分應(yīng)用一般是多可能對實時性的要求各不相同，而且在這些任務(wù)之間還會有執(zhí)的互斥訪問要求等一系列的復(fù)雜關(guān)系和同步要求，這些為系統(tǒng)來了巨大的問題。為此，在嵌入式實時操作系統(tǒng)的設(shè)計中，不算法及策略，都應(yīng)該遵循和保障系統(tǒng)行為的可預(yù)測性。這里的何時刻，嵌入式實時操作系統(tǒng)都在為滿足每一個實時任務(wù)的需如CPU、內(nèi)存等)進行合理分配。式實時操作系統(tǒng)和通用的操作系統(tǒng)在注重點上有很大的差別。的是系統(tǒng)的平均表現(xiàn)，只關(guān)心系統(tǒng)中所有任務(wù)的平均響應(yīng)，對關(guān)心；嵌入式實時操作系統(tǒng)注重的是個體的表現(xiàn)，關(guān)心每個單的響應(yīng)時間，在嵌入式實時操作系統(tǒng)中要求即使是最壞的情也應(yīng)滿足每一個實時任務(wù)對實時性的要求[11]。舉例來說，如果


本文編號：3121791