EPICS&ARM驱动的分布式测控系统设计：关键技术与应用

本文档探讨了基于EPICS (Experimental Physics and Industrial Control System) 和 ARM 的分布式测控系统的详细设计。EPICS 是一种广泛应用于科学研究设备控制的工业标准软件平台，而 ARM 则是嵌入式系统中的高性能处理器架构，两者结合可实现高效、灵活的控制和数据采集系统。 系统设计的核心在于构建一个分布式架构，其中每个模块都独立工作但又协同配合，通过 CAN (Controller Area Network) 进行通信。CAN 是一种串行通信协议，特别适合于实时数据传输和设备间低带宽环境，对于大规模科学装置的控制尤为重要。 文章首先概述了系统的整体框架，强调了通用测控终端的设计，这是整个系统的关键组成部分。终端的设计采用 FPGA (Field-Programmable Gate Array) 和 ARM 双核控制系统，FPGA 提供高速信号处理和逻辑运算能力，而 ARM 则负责实时操作系统任务和用户交互，确保系统的实时性和可靠性。 设计中包含多个模块，如模拟量输入输出模块、调理电路、开关量输入输出模块、脉冲量输入输出模块以及闪存读写模块。这些模块实现了对各种物理信号的精确测量和控制，提高了系统的灵活性和适应性。 实验结果显示，该分布式测控系统具备显著的优点，如开放性，允许用户定制和扩展功能；微型化，适合安装在小型化或空间受限的应用场景；网络互联，支持远程监控和多设备协作；友好的人机界面，操作简单直观；以及高可靠性与良好的性价比。 关键词方面，文章提到了“分布式测控”作为核心概念，表明了系统设计的分布式特性；“CAN”则代表了通信技术的选择；而“EPICS＆ARM”强调了软件和硬件平台的关键融合；最后，“大科学装置”则指向了这种系统在复杂实验环境中可能的应用场景。 这篇文章提供了一个创新的解决方案，展示了如何通过集成 EPICS 和 ARM 技术构建出一个高性能、模块化的分布式测控系统，这对于自动化和控制系统的未来发展具有重要意义。