EPICS框架下HEPS人身保护系统平台设计

介绍了高能同步辐射光源(HEPS)人身保护系统实验平台的设计.该实验平台是基于嵌入式控制系统EPICS框架下设计与实现的,通过可编程控制器(PLC)与相应的硬件设备实现联锁保护的功能.平台硬件设备通过硬连接方式连接到PLC的I/O模块上,服务器独立运行IOC程序,实现IOC与OPI、PLC之间的数据交换.实验运行结果表...     

基于BEPCⅡ数字束流位置测量系统电子学系统的设计与实现

BEPCⅡ加速器的束流位置测量系统（BPM）模拟电子学经过十余年的运行逐渐老化,故障率上升,亟需进行升级改造。本文根据该需求,自行设计了基于BEPCⅡ系统参数的数字BPM电子学系统,内容包括模拟信号处理电子学、数字信号处理电子学、BPM固件算法逻辑、数据获取软件以及系统测试等多个部分。设计的数字BPM电子学系统经实验板级性能测试、实验室系统测试以及在线束流测试,结果表明该系统能满足BEPCⅡ装置对束流位置测量的需求。     

适用于SSRF的高性能频率合成源设计与实现

主信号源是高频数字化低电平控制系统(Low Level Radio Frequency,LLRF)的重要组成部分,它不仅用于产生高稳定度的参考信号,还用于产生控制系统所需的高精度工作时钟,其性能是高频系统性能的重要保障。本文以上海同步辐射光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,SSRF)的主信号源作为研究对象,通过采用锁相环技术和直接模拟合成技术实现了500 MHz的单频信号源。实验测试结果显示:两种技术分别实现了-125 dBc/Hz@1 kHz和-132 d Bc/Hz@1 k Hz的相位噪声,均满足上海光源高频系统对信号源的性能要求。     

BSRF光束线及前端区公用设备计算机监控系统的设计与实现

北京同步辐射装置(BSRF)光束线及前端区公用设备计算机监控系统通过对公用设备运行情况的监控,实现对故障的及时发现、报警,从而为实验人员提供安全、可靠、稳定的环境。监控系统的底层通过PLC实现逻辑控制,上层使用工业控制软件FIX,并在其基础上实现系统集成。目前,该系统运行稳定。     

基于PCI Express工业CT数据传输卡的设计与实现

介绍了工业CT数据传输系统中的基于PCI Express(以下简称PCIE)总线的数据传输卡的设计和实现.工业CT数据传输系统以普通的基于PCIE总线架构的PC为开发平台,系统能实现的关键技术之一是实时地接收海量底层数据.PCIE数据传输卡实现将工业CT底层数据实时地传送到PC的内存共享缓冲区中,数据传输采用中断方式.采用xilinx公司的spartan-3系列FPGA来实现总线的逻辑接口控制,采用FIFO结构的数据缓存器做为数据缓冲区,PCIE数据传输卡工作转台稳定,读写速度可达到256MB/s,保证了数据传输的连续性和完整性.     

上海光源调制器远控系统的设计与实现

介绍了在EPICS环境下设计和实现对上海光源直线调制器的远程控制。阐述了系统结构、工作原理、硬件结构、软件设计,描述了远控系统的功能及实现方法。该系统具有人机交互性好、操作使用简便等优点,取得了良好的监控效果。     

FPGA技术在脉冲中子源数据采集系统的设计与实现

介绍了一种基于FPGA、单片机及USB接口技术的脉冲中子源数据采集系统,并重点对FPGA的设计进行了阐述。     

基于FPGA的时间间隔测量设计与实现

本文主要介绍了一种基于FPGA的高精度时间-数字转换器(TDC)。该TDC在设计上采用了粗计数与细时间测量相结合的技术。粗计数通过高性能的二进制计数器实现,细时间测量利用FPGA的快速进位链实现时间内插。为了改善测量分辨,在设计中借助Wave-Union方法对超大码宽进行了分割。为检验TDC的性能,对其进行了多项测试,获得较好的测试结果。该TDC在大于200ms的动态范围内的时间分辨率小于50ps。微分非线性(DNL)的范围为-1~1.5LSB,积分非线性(INL)的范围为-1.5~1.5LSB。该TDC将应用于In-beam PET影像装置中的飞行时间测量。     

陆上地震勘探数据同步采集与实时传输的设计与实现

针对陆上地震勘探的特点,设计并实现了节点数据同步采集和实时传输系统。一般传感器网络中,传感器节点往往采用本地时钟,并通过软件方法来进行补偿校准,但是由于本地时钟的初始相位不确定性,以及软件校准的局限,往往满足不了高分辨率的地震数据采集要求,故提出了基于时钟恢复和锁相环技术在硬件上实现系统时钟同步的方法,从而实现了节点间数据的同步采集。经过测试,相邻节点的采样时刻最多相差1ns,达到了同步采样的要求。同时系统基于串行/解串技术实现了远距离高速数据的实时传输。     

储存环中快速束团横向尺寸检测器的设计

一种利用可见光的快速束团横向尺寸检测器(Fast Beam Transverse Profile Monitor,FBPM)正在研制过程中,并用于测量快速束流位置和尺寸,该装置将应用到升级改造完成后的合肥光源。FBPM基于日本滨松公司生产的多阳极光电倍增管(Multi-Anode Photo-Multiplier Tube,MAPMT)R5900U-00-L16,它每个通道拥有的有效感光区域为0.8 mm?16 mm,典型上升时间为0.6 ns,因此拥有足够的空间分辨率和时间分辨率。本文介绍了同步光成像系统,设计了低噪声宽带前置放大器,基于光电倍增管4个相邻通道设计了对数处理算法。离线测试结果表明,透镜焦距的测量误差小于?1 mm,放大器带宽达到420 MHz,4个通道相对参考通道2的增益偏差小于0.2 d B,4通道峰值信号偏差不超过2%。     

采用FPGA技术的多道核谱分析仪设计与实现

介绍了一种采用FPGA技术的多道核能谱数据采集系统,阐述了EPF10K20设计A／D控制器、双端口RAM缓存、控制逻辑以及EPP接口模块等电路的软、硬件技术要点。     

高精度时间测量系统的网络读出设计与实现

设计了一种基于网络读出的多通道时间测量控制系统。该系统基于FPGA实现1 Gigabit以太网TCP服务端关键协议的逻辑设计,用于系统时间测量数据的高速传输,对于当前TOF时间测量电子学系统读出具有借鉴意义。通过对本时间测量系统进行性能分析和网络传输测试,实验结果表明:系统单通道时间测量精度好于22 ps,该1 Gigabit以太网TCP逻辑设计传输性能可达600 Mbps。     

BESⅢ触发系统径迹计数插件的设计与实现

本文介绍BESⅢ触发系统径迹计数插件的设计与实现.该插件实现128通道的径迹计数功能,并输出触发条件;插件支持VME总线的读写操作和CBLT在线数据读出;所有功能在FPGA中实现,并以流水线工作方式工作.具备通过VME总线在线加载FPGA的功能.经过测试,插件达到了预期的设计目标,并已应用到BESⅢ工程MDC宇宙线实验中.     

基于B/S的光束线站控制系统数据库设计与实现

介绍了基于B/S的光束线站控制系统数据库的设计与实现。该系统通过建立一个合理而有效的数据共享平台,存储了控制设备的静态属性和光束线运行状态的历史记录,为工程人员提供了光束线站控制系统的管理和数据检索平台。     

VME总线在线"从串模式"配置FPGA的设计与实现

本文介绍了在线配置FPGA硬件设计及工作原理.所设计的系统可以使FPGA的配置数据通过VME总线写入到一片Flash Memory中,并在加电时或使用命令的方式通过Flash Memory来配置FPGA.另外,FPGA的配置数据还可以直接保存在PC机终端上,而不是Flash Memory中,在需要时,通过VME总线直接将配置数据配置给FPGA.     

一种仿252Cf中子源脉冲信号频谱分析的FPGA设计与实现

从252Cf自发裂变中子源之裂变中子在时间分布上相互独立的基本原理出发,针对随机核信号在时间上呈泊松分布,在幅度上服从高斯分布的这一特征,开展了基于FPGA技术的仿252Cf中子源随机核信号产生及其频谱分析系统的研究.通过比较仿252Cf中子源核信号与核信号的功率谱趋势,验证了仿252Cf中子源随机信号产生机制的可靠性...     

一种仿核脉冲随机信号发生器的设计与实现

针对模拟核信号发生装置的研究,本文提出了一种高精度、高灵活度的信号发生器的研制思路。利用Matlab可以便携地实现核信号的数字模拟,保证核脉冲信号的时间特性、幅度特性和脉冲形状特性。由Lab VIEW设计的上位机软件可以提供较好交互方式,便于灵活地调节发生器的各项参数,并进行相应的谱数据分析及显示。硬件电路主要由MCU、FPGA、SRAM、10 bit高速DAC、低通滤波及放大电路构成。初步的测试结果表明:该信号发生器满足核信号在时间间隔和幅值的随机分布特性,能量范围及计数率可调,谱数据的统计分析,高精度的信号输出,为仿核信号发生器的研制与改进提供了思路。     

HT-7超导托卡马克MHD实时检测与处理系统的设计与实现

磁流体不稳定性（MHD）是影响HT-7长脉冲放电的一个重要因素,通常可以通过调制低杂波电流驱动的方法来抑制MHD。实验发现全程调制低杂波电流驱动会降低低杂波的驱动效率。我们采用了主动反馈调制低杂波电流驱动的方法,设计并实现了MHD的实时检测与处理系统。研究结果表明,该系统既可以实时地抑制MHD,又不降低低杂波驱动效率。     

基于光纤信号传输的核电磁脉冲场探测仪的设计与实现

介绍了基于光纤信号传输的核电磁脉冲场探测仪的原理、设计研制及达到的技术性能指标。采用快速傅里叶变换技术,对核电磁脉冲信号进行频谱截断分析,确定核电磁脉冲测量所需的最小带宽,在此基础上设计了激光器电路、探测器电路。核电磁脉冲场探测仪的研制对核电磁脉冲场的防护技术研究提供了器材保障,对提高我国电子信息设备核电磁脉冲场的防护研究水平具有重要意义。