基于ACEX1K50的HIRFL-CSR同步处理器设计

同步处理器是兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）同步系统的核心部件,是HIRFL-CSR控制系统的最高指令单元和定时单元,对定时的精确性要求在ns级,且对运行的稳定性要求也非常高。本文详细介绍了在ACEX1K50芯片上采用硬件描述语言（VHDL）实现同步处理器的主要功能模块的方法及采用的关键技术,给出了事例发送测试结果和实际应用情况。     

重离子治癌电源调节器的嵌入式系统

为满足HITFiL重离子治癌装置中对扫描铁电源精确控制的需求,基于EDA技术构建了嵌入式实时控制系统,采用高级RISC微处理器(ARM)+现场可编程门阵列(FPGA)+DA/AD技术实现对磁铁电源系统数字调节器的设计。经现场测试,本套系统运行稳定可靠,达到了设计要求,为今后重离子治癌专用装置的建设应用提供了可靠的技术保障。     

重离子治癌加速器高速实时数据传输系统研制

分析了重离子治癌专用加速器对部分同步数据和过程数据的传输要求,提出并实现了一种高速率、可纠错、远距离的实时数据传输系统,以提高加速器同步和控制的效率和可靠性。系统优化了传统系统的硬件配置和布局。采用PXI、FPGA、SDRAM与远距离千兆光纤模块相结合的系统构架,替代了原数据传输过程中低速、近距离、抗干扰性不强的数据通路和处理器件。软件上,通过对两片FPGA的编程,在系统后端实现了PXI接口和DMA相结合的方式与加速器服务器进行数据交互;在系统前端实现了800 MHz载波100 MHz基带信号的实时、远程、高速串行帧传输。通过该数据传输系统,保证新加速器系统的同步事例、电源波形等实时数据在服务器和远端控制器之间的高效传输。     

HIRFL-CSR电源数字控制系统硬件平台设计

论述用于兰州重离子加速器冷却存储环(HIRFL-CSR)磁铁电源控制系统的数字控制系统硬件平台设计。该系统基于1mmBGA封装的ALTER corporation的cycloneⅢFPGA芯片,嵌入运行数字调节器软件算法,满足了针对具体被控对象参数要求的调节控制。用ARM(Advanced RISC Machines)作调节控制系统的核心处理器,完成系统的多线程任务处理;同时嵌入千兆光纤接口,实现外接DSP板处理数据的直接传输,提高了系统的实时性。该硬件平台实现了HIRFL-CSR电源系统的稳定、可靠和实时控制。     

同步加速器高频系统前端控制器改进设计

介绍了在CSR同步加速器高频控制系统改进项目中,高频前端控制器的改进设计。根据系统改进的具体要求,采用DSP+FPGA双电路板的体系结构,对高频前端控制器各个部分做了详细的设计,并给出了具体的资源消耗结果和设计图。     

HIRFL-CSR工程中的智能温度控制系统

本文介绍了以MSP430F149单片机为核心的一个智能温度控制系统。介绍了如何利用MSP430F149本身的优点并结合相关的外部电路实现键盘输入、实时监测、自动温度控制和调节的控制系统的方法.重点阐述了系统的硬件构成、各部分的主要作用及系统软件的设计过程。     

光纤通信在HIRFL-CSR控制系统中的应用

介绍了采用光纤通信方式进行远距离重离子加速器偏转板设计的控制模块,在硬件部分,描述了该系统的硬件配置和工作原理;在软件部分,分析了单片机的控制程序。该系统具有研制成本低且扩展好的特点,并具有软件功能强、操作使用简便等优点。满足了国家重大科学工程HIRFL-CSR系统的控制要求。     

基于uCLinux的嵌入式通讯的设计

介绍了如何在嵌入式操作系统uCLinux上进行嵌入设备通信程序的编写。同时介绍基于JUPITER高效双以太网处理器,并辅以LXT971A为以太网物理层接口的低功耗、高速硬件电路的设计;并实现了嵌入式设备的网络化信息通讯与控制。     

HIRFL前端智能控制模块

介绍了兰州重离子加速器(HIRFL)控制中采用的前端智能控制模块。该模块实现了对现场设备的控制和处理，使设备的远程控制方便，稳定和可靠。     

串口通信星型连接的CPLD实现

介绍采用Altera公司的可编程器件实现串口通信的星型连接，扼要地介绍四路UART串口通信网络的星型连接的硬件和软件的实现。在实现多点串口通信时，星型连接比总线型连接具有更多的优点。