博士论文-基于国产处理器的高性能嵌入式控制器的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 庄建
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| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2013 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 朱科军 ; 初元萍 |
| 关键词 | 嵌入式计算机 VME总线控制器 龙芯处理器 |
| 学位专业 | 计算机应用技术 |
| 中文摘要 | 数据获取和控制系统是高能物理及其他各种大型科学实验装置中不可或缺的两个重要系统，而嵌入式计算机是其中的关键设备。 所谓嵌入式计算机是指那些为某一应用量身定制的计算机系统，往往以某种集成方式成为一个装置或设备的一个部件，其性能通常是这个装置或部件的重要指标。 例如，作为嵌入式计算机的VME总线控制器是数据获取和控制系统中VME机箱的最关键设备。在bes3数据获取系统中，MVME5100单板计算机负责将VME 机箱中通过一级触发的前端电子学数据读出、处理后，发送到后端在线机群进一步处理，成为前端读出系统的最重要设备。其性能决定读出系统的读出能力；在bepc2控制系统中，MVME5100单板计算机的计算能力决定了对设备控制的实时性。 研究基于国产CPU的读出及前端控制计算机，可以在未来的高能物理实验装置中逐步替代进口产品，在大规模应用中也可以较大幅度地降低成本；根据需要定制系统，改变目前对读出及前端控制计算机的多种限制，更好的为高能物理实验服务。 本文首先分析了对于读出计算机和前端控制计算机的需求，研究了性能测试方法。并根据现有的数据获取和控制框架，以及电子学资源，提出了研制基于国产龙芯2F处理器的VME总线控制器作为读出计算机和前端控制计算机，并为以后定制数据读出节点和分布式控制节点积累技术和经验。 设计一个嵌入式计算机系统，必须首先对处理器的体系结构进行研究。本文简要介绍了龙芯2F处理器体系结构中影响到基础软件移植的部分。作为嵌入式计算机系统设计，硬件设计和包括引导软件、操作系统在内的基础软件相互影响，必须协同开发。本文从龙芯2F VME总线控制器的框架设计开始，介绍了其原理图设计和PCB设计。在硬件部分设计完成以后，介绍了龙芯2F VME总线控制器的引导软件和操作系统移植。最后介绍了硬件调试和软件调试，并给出了大型实验物理装置中常用的分布式控制系统软件EPICS在其上的性能。 |
| 学科主题 | 计算机应用技术 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2016-02-25 |
| 源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/210652]  |
| 专题 | 实验物理中心_学位论文和出站报告 高能物理研究所_实验物理中心 |
| 作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 庄建. 博士论文-基于国产处理器的高性能嵌入式控制器的研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2013. |
入库方式： OAI收割
来源：高能物理研究所
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