EAST中央定時(shí)同步系統(tǒng)中分布式節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì).pdf

1、中央定時(shí)同步系統(tǒng)是EAST托卡馬克裝置總控系統(tǒng)的重要組成部分，主要負(fù)責(zé)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)送一系列統(tǒng)一觸發(fā)信號(hào)同步啟動(dòng)各個(gè)子系統(tǒng)，從而協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)，使它們能夠按照總控系統(tǒng)給定的實(shí)驗(yàn)運(yùn)行模式投入運(yùn)行，同時(shí)給所有的子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一個(gè)統(tǒng)一的中央時(shí)鐘，以保證所采集的信號(hào)有較好的同步性。
　　 分布式節(jié)點(diǎn)是中央定時(shí)同步系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，是實(shí)現(xiàn)分布式控制，定時(shí)與同步信號(hào)輸出的終端設(shè)備，主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)時(shí)序信號(hào)處理功能和以太網(wǎng)通信功能。一方面通過(guò)控制

2、網(wǎng)接受EAST可視化中央控制臺(tái)的管理和控制。另一方面從時(shí)序信號(hào)光纖網(wǎng)接收核心模塊提供的精確同步系統(tǒng)時(shí)鐘和觸發(fā)信號(hào)，從而同步所控制的子系統(tǒng)。
　　 本文以EAST托卡馬克總控系統(tǒng)為背景，在介紹了EAST分布式定時(shí)同步系統(tǒng)的組網(wǎng)方案之后，重點(diǎn)對(duì)分布式節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。主要包括硬件和軟件兩部分；硬件部分包括以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)電路部分和時(shí)序信號(hào)處理部分。以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接口電路采用ARM7微控制器LPC2138和以太網(wǎng)控制器ENC28J60實(shí)現(xiàn)，較之前

3、的以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)板級(jí)布線更加簡(jiǎn)潔，成本更低。在時(shí)序信號(hào)處理電路采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，硬件描述語(yǔ)言使用verilog來(lái)實(shí)現(xiàn)，并對(duì)多通道的時(shí)鐘分頻和觸發(fā)延遲電路在modelsim仿真軟件上進(jìn)行了驗(yàn)證。驗(yàn)證了該時(shí)序電路在功能上的可行性。
　　 以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的軟件部分采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ和輕量級(jí)以太網(wǎng)協(xié)議棧LwIP完成，并在LPC2138和ENC28J60的硬件平臺(tái)下進(jìn)行了移植，同時(shí)編寫(xiě)了telnet和w