嵌入式电源控制器软件设计郭玉辉1,乔卫民1,王彦瑜1,张玮1(1中国科学院近代物理研究所兰州730000)摘要:在加速器中对磁场的控制实际上就是对磁场电源的控制。随着环中粒子能量的增加,偏转磁场将同步增加.这将要求电源控制器对磁场电源提供给定电压波形,已产生相应的加速磁场维持粒子在固定轨道上的谐振加速。为此,基于ARM,DSP,FPGA等硬件平台我们采用Linux编程技术,双Buffer缓存机制和DSP编程,实现对磁铁电源波形数据的同步更新和实时监测。该系统运行正常、性能稳定。关键词。加速器;磁场电源;数字信号处理器:网络套接字中图分类号lTP273.5文献标识码:AHIRFL-CSR国家重大科学工程【l】是兰州重离子加速器国家实验室(HIRFL)的扩建工程,它由重离子冷却储存主环CSRm和实验环CSRe及其束流传输线组成。束流首先在主环内累积、加速、冷却和储存,然后引出到实验环或外靶实验终端.加速器的磁铁电源是为加速器中各种类型的电磁铁供电的系统。调节磁铁电源的电流,可以改变磁铁的电磁场,进而控制离子的运动轨迹。对束流的控制即是对磁场的控制,实际上也就是对磁铁电源的控制。该控制系统可实现在离子加速过程中,磁场随柬流能量的变化而同步变化,对环中离子提供一定的偏转力和聚焦力,保证束流的轨道稳定性。l,系统结构综述CSR磁场电源控制系统是一个分布式网络控制系统【2l,主要实现对电源波形数据的传输和同步触发控制.在该系统中,主要通过WebBrowser对电源波形数据录入,并编写相应的控制参数,通过WebServer传输至中央数据库并通过触发更新至前端服务器,再由前端服务器与A_rmLi丑ux系统中内嵌的SQLite数据库通信,并通过Socket网络程序实现对ARM系统下传数据至DSP内存空间应用程序的触发激活.当中央控制室发出的波形数据更新标志通过网络Socket通知ARM应用程序时,表明存储于SQLite数据库中的数据文件已经被上层数据库通过网络文件系统更新.应用程序应调用ArmLilulx系统的HPI驱动程序立刻将新的波形数据发送至DSP的内存空间,并告知DSP程序新数据已到达,上述整个过程称之为数据下行.在CSR控制系统中,为了实时监测磁场电源的状态和给定电压波形的回采,我们还设计了磁场电源状态模块,它可以将被控对象磁场电源的各种状态信息和ADC数据采样通过HPI总线和Socket通信传回前端服务器,再由前端服务器传送给中控室和中央数据库,以便进行监测和波形分析,这个过程我们称为系统的数据上行.系统结构框图如下所示.数■L—^sq垃...