基于PCAS的Tektronix示波器与EPICS通信研究

能， 异步 ＩＯ类可 以实现异步读写操作功能。 ／ 为此 ， 我们专门开发了基于 ｗｎ２的 Ｐ Ａ ｉ ３ ＣＳ 动态链接库 ｐａ．ｕ 该动态链接库基于 Ｅ ＩＳ ｅｓｄ ， ＰＣ Ｂ ｓ ．４ １ ａｅ １． ０开 发 ， 实 现 了 Ｓｒ ｒＲ ｃｒ、 ３ 共 ｅ ｅ、 ｅｏ ｖ ｄ
Ｆｅ 、 ｎ ｍＲ ｃｒ 、 ｔｎ Ｒ ｃｒ 、 ｕ Ｒ ｃｒ ｉ ｄ Ｅ ｕ ｅｏｄ Ｓｒ ｇ ｅｏｄ Ｎ ｍ ｅｏｄ和 ｌ ｉ
（ ｐｒ ｏ Ｉｔ ｆ ｅ 运行在 服务器端 的输入 Ｏ ｅ ｔ ｅ ａ ）、 ａ ｒｎ ｒｃ
输 出控 制 模 块 ＩＣ（ＩｐｔＯ ｔｕ ｏｔ ｌｒ） Ｏ ｎｕ ｕｐｔＣ ｎ ｏｌ ｒ ｅ
８ｏ ｉ ｉｎ ｖ）
Ｖｉｔ ｔｓ Ｓａ ｕ
—
ＶＩ
—
Ｆ Ｎ ｉ ｉ （ ｉｅｓ ｎ ｖ，Ｖ Ｂ ｆ Ｕ Ｃ ｖ ｔ Ｖ Ｓｓｉ ｉ ｉｕ Ｗｒｅ ｏ
ｂｆ ｉ Ｉｔ ｎ ， ｉＵｎ３ ｔｎ） ｕ，ＶＵ ｎ ２ｃ ｔ ＶＰ Ｉｔ ｒ Ｃ ｔ ３ ２ｅ
Ｖｉｔ ｔｓ Ｓ ａｕ
—
ＶＩ
—
Ｆ Ｎ ｉｅｄ（ ｉｅｓ ｎｖ，Ｖ Ｐ ｕ Ｕ Ｃ ｖ ａ Ｖ Ｓｓｉ ｉ ｉＢ ｆ Ｒ ｏ
Ｃ ｎｒｌ ｙｔ ｏｔ ｓ ｍ）， ｏＳ ｅ 即实 验 物 理 和 工 业 控 制 系 统
组态软件 ， 已在 国外各大实验室 的 １０多个实 ０ 验装置上 得到 广泛应 用。Ｅ ＩＳ由 ３部分 组 ＰＣ
成， 包括 运 行 在 客 户 端 的操 作 员 接 口模 块 Ｏ Ｉ Ｐ
的派 生 类 ， ｃｓｈｎｅ 主 要 实现 访 问控 制功 类 ａＣ ａｎｌ
把 现场 信号 接人 到 Ｅ ＩＳ中 ， 而 实 现 中 央处 ＰＣ 从 理 机 制 。因此 ， 示波 器 接 入 到 Ｅ ＩＳ控 制 系 把 ＰＣ 统中， 实现 通过 Ｅ ＩＳ对 示 波 器进 行 远 程 控 制 ＰＣ 或 者 获 取数 据 ， 加速 器 运 行 或 者故 障分 析 诊 在 断中具 有重 要意 义 。
面。Ｅ ＩＳ是应用 于大 型实验物理和加速器控制系统 的组态 软件工 具集 ， Ｃ Ｓ是 Ｅ ＩＳ用来 端接 Ｅ － ＰＣ ＰＡ ＰＣ Ｐ Ｉ Ｓ异构系统的一种手段 ， Ｃ 已在多个加速器 和 Ｅ ＩＳ工具上得到应用 。论文介 绍了利用 Ｐ Ａ Ｐ Ｃ Ｃ Ｓ把 Ｔ ｋｒ ｅｔ － ｏ
ｎ 示波器接人 Ｅ 枪触发信号抖动值的实 ＰＣ 对 Ｅ ＣＩ
等等 。对应用 程序开发者 而言， 利用 Ｔ ｋ ＩＡ ｅＶ Ｓ 提供的 Ａ Ｉ可以完成对示波器的复杂操作 。 Ｐ， Ｔｋ ＩＡ运行后 ， ｐｎ ｈｉ ｅＶ Ｓ Ｏ ｅＣ ｏ ｅ会 自动搜 寻 ｃ 网络上 连 接 的 接 口设 备 ， Ｔ ＰＰ ：９ ． ６ ． 如 Ｃ Ｉ ：１２ １８ ３ ．０ ： Ｓ Ｒ等名 称 ， 以区别不 同的设备 ， ６７ ：Ｉ Ｔ Ｎ 用 如图 ｌ 所示。计算通过这些设备名称与示波器 建立连接。计算机控制示波器的系统软件构架 图如 图 ２所 示 。 ｖ ａ２ ｄ ｉ３ ．Ｕ中提供 了以下函数， ｓ 用于实现打 开 示 波器 设 备 以及 读 写示 波 器 操作 ， 通过 在程
图 ３ Ｅ Ｉ Ｓ系统 架 构 ＰＣ
ｂ ｒ Ｖ Ｕ ｎ ２ｃ ｔ ＶＰ Ｉｔ ｔｎ） ｕ， ｉ Ｉｔ ｎ ， ｉＵ ｎ ２ｒ Ｃ ｔ ３ ３ ｅ
Ｅ ＩＳ对 于很多设 备提 供 了设备 驱动程 ＰＣ 序， 这样就省去了编写驱动程序的步骤 ， 大大缩 短了软件开发的周期。但是 ， 对于一些不 常见 的硬件设备 ，ＰＣ Ｅ ＩＳ没有提供相应 的设备驱动 程序 ， 我们 称 这 种 设 备 为 Ｅ ＩＳ的 异 构 系 统 ， ＰＣ 如果要开发 Ｅ ＩＳ异构系统 的设备程序， ＰＣ 会耗 费很 大的精力和时间 ， 为了能够方便地把这些 异构系统接人到 Ｅ ＩＳ中，ＰＣ 提供 了 Ｐ Ａ ＰＣ Ｅ ＩＳ ＣＳ （ ｏｔ ｌ Ｃ ａｎｌＡ ｃｓ ｅｖｒ 类 库 接 口 ， Ｐｒ ｂｅ ｈｎ ｅ ｃｅｓＳｒｅ） ａ 这
２ 示 波 器 利 用 Ｐ Ｓ接 入 Ｅ Ｉ Ｓ ＣＡ ＰＣ
２ １ Ｅ Ｉ Ｓ简 介 ． Ｐ Ｃ
Ｅ Ｉ Ｓ（Ｅ ｐｒ ｎａ ｈ ｓ ｓ ｎ ｄ ｓ ｉ ＰＣ ｘ ｅ ｍｅ ｔ Ｐ ｙｉ ｄＩ ｕ ｔａ ｉ ｌ ｃ ａ ｎ ｒｌ
异步 ＩＯ类 ； ａ ｓ ｃ Ｖ ｘ ｔ ；ａＡｙｃ ｒ ／ ｃｓ ｙ Ｐ ＥｉＩ ｃｓｓｎＣｅ Ａ ｎ ｓＯ —
第３ ２卷
２１ ０ ２年
第 ７期
７月
核 电子学 与探 测技 术
Ｎｕ ｌａ ｅ ｔｏ ｉ ｓ＆ Ｄｅ ｅ ｔｏ ｃ ｎ ｌｇ ｃ ｅ ｒＥｌ ｃｒ ｎ ｃ ｔｃ ｉｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ
Ｖｏ ． ２ Ｎ ． １３ ｏ ７
Ｊ ｌ． ２ １ ｕｙ ０２
基 于 Ｐ ＡＳ的 Ｔ ｋｒｎｘ示 波器 Ｃ ｅ ｔｏ ｉ 与 Ｅ Ｉ Ｓ通 信 研 究 ＰＣ
ａｅ ＶＩ ｃ ｓ ｙ ｃ ａ Ｉ ｃ ｓ ｙ Ｗ ｒｔｌ ｔＰ Ｏ； ａ Ａｓ ｎ Ｒｅ ｄ Ｏ； ａ Ａｓ ｎｃ ｉｅ Ｏ。
实 现一 个 Ｐ Ａ ， 须 用 到 前 ４个 类 ， ： Ｃ Ｓ必 即
ｃ Ｓ ｒ ｅ 、 ｃ ｓ Ｖ、ｐ Ｅ ｉｔ ｔ ｍ 、ｐ Ｃ ｅ ｔ Ｒ ｔ ｍ ａ ｅ ｖｒ ａ Ｐ ｖ ｘ ｓＲｅｕ ｖ ｒ ａｅ ｅ ｕ
和网络 通讯模块 Ｃ Ｃ ａｎｌ ｃｅｓ Ａ（ ｈｎ ｅ Ａ ｃｓ）。它们 以客户机／ 服务器模式工作在 网络环境中， 客户 端通常运行在 Ｕ Ｉ 、 ｉ 】 Ｗｉ ｏ ｓ ＮＸ Ｌ ｕ 或 ｎ【 ｎ ｗ 系统环 ｄ
境 中 ， 务 器 端 可 以 运 行 在 Ｇ Ｕ Ｌｎ ｘ Ｓ— 服 Ｎ ／ ｉｕ 、 ｏ
样 我们 可 以编 写一 个 小 型 的通 道 服务 程 序 ， 把
图 １ Ｔ ｋ ｏｉ ｅｔ ｎｘ仪器 管理 器界面 ｒ
应 用 ＶＢ
＋ ｃ＋
异构系统接入到 Ｅ ＩＳ ＰＣ 。
２ ２ Ｐ ｒ ａ ｌ ａ ｎ ｌＡｃ ｅ ｓ Ｓ ｒ ｅ ． ｏ ｔ ｂ ｅ Ｃｈ ｎ ｅ ｃ ｓ ｅ ｖ ｒ
越来 越 重 要 的 作用 ， 之 伴 随 的就 是 高 性 能 的 与
言 进 行 编 程 ， 远 程 操 作 示 波 器 。Ｔｋ ＩＡ 是 来 ｅＶＳ
数字存储示波器 的广泛使用 。高性能的数字存 储示波器除了可以准确捕获各种周期信号、 非 周期信号或脉冲信号外 ， 还具有很多优 良性能 ， 如多种触发类型、 波形参数 的测量、 波形处理及 数学运算等。 目前 ， ＰＣ Ｅ ＩＳ在大型实验物 理和 加 速 器装置 中得 到广 泛 使用 ， 多 情况 下 ， 要 很 需
Ｔｋ ｏｉ公 司提供 的一 种标 配软件架构 ， ｅｔ ｎ ｒ ｘ 允许 使用 仪器上运 行的应用软件控制仪器 ， 或者从 外部的 Ｐ Ｃ机 上通 过 网 络连 接 到仪 器上 运行 应 用软 件控 制 仪 器 。应 用 软 件 包 括 Ｌｂ ｉ Ｍｉ ａＶｅ ｗ、 —
ｃ ｏ ｏｔ Ｅ ｃ ｌ Ｃ Ｃ ＋ ＋ 、 ｅ Ｅｘ ｒｓ 、 ｅ ｔ ｔｎ ｒｓｆ ｘ ｅ 、 ／ Ｔ ｋ ｐ ｅ ｓ Ｔ ｓ ａ ｄ， Ｓ
Ｔ Ｓ 波 器采 集 引擎 Ｄ示
图 ２ Ｔ ｋ ｏ ｘ 器通信 软件架构 ｅｔ ｎ 仪 ｒｉ
服务器类 ：ａｅ ｅ； ｃＳｒ ｒ 过程变量类 ：ａＰ ； ｖ ｃｓＶ 过程 变量查询类 ：ｖ ｘ ｔｅ ｍ； ｐＥ ｉＲ ｔ ｓ ｕ 过程变量创 建类 ：
ｐ ＣｅｔＲ ｔｒ ； 道 访 问类 ，ｃ ｓ ｈ ｎ ｅ； ｖ ｒａ ｅ ｎ 通 ｅ ｕ ａＣ ａｎ ｌ４个
张玉亮 雷革 徐广磊 朱鹏 王林 ， ， ， ， ２
（． １ 中国科学 院高能物理研究所 ， 京 １０４ ；． 北 ０ ０ ９ ２ 中国科学 院研 究生院 ， 北京 １０ ９ ） ０ １０
摘要： 现代大 型实 验物理和加速器装置 中 ， 高端示 波器被 越来越 广泛 地应用 于信号 采集和测 量方
到的 口设 备名 称 ， Ｇ Ｉ８ ：：ＩＳ Ｒ代表 内 如 ＰＢ ：１ ： Ｔ Ｎ 部 ＧＩ ＰＢ总线 ，Ｃ Ｉ ：９ ．６ ．６ ７ ：Ｉ ＳＲ Ｔ ＰＰ：１２ １８ ３ ．０ ：Ｎ Ｔ 代 表 Ｌ Ｎ。 Ａ
Ｖｉ ａｕｓ Ｓｔｔ
～
收稿 日期 ：０ ２— ３—１ ２１ ０ ６
作者 简 介 ： 张玉 亮 （ ９ ４一） 男 ， １８ ， 山东 临沂 人 ， 程 工 师， 硕士 ， 目前从事加速 器定时系统 方面的工 作。
ｅＣ ａｎｌ 类。其 中 ，ｘ ｈｎｅ 类 是 ｃｓ ｘ ｈｎ ｅ ７个 ｅＣ ａｎｌ ａ— Ｃ ａｎｌ 的子类 ， 于实 现 访 问控 制 功 能； ｈｎ ｅ类 用 Ｓｒ ｒ ｅｖ 类是 ｃＳｒ ｒ ｅ ａｅｖ 类的子类 ， ｅ 主要提供 Ｒ ｃｒ ｅｏ ｄ
类 注 册 、 Ｖ 查 询 和 创 建 功 等 能 ； ｉ ｄ类 是 Ｐ Ｆｅ ｌ ｃｓＶ类 的子类 ， 类 的成员 函数 主要 被 Ｓｒｅ ａＰ 该 ｅ ｒ ｖ 类 调 用 以实 现对 Ｐ 的访 问 ；ｎ ｍ ｅｏｄＳｒ — Ｖ Ｅ ｕ Ｒ ｃｒ、ｔｎ ｉ
时监测。
关 键词 ： 便携式 信道 接入服务器 ； 实验物理和工业控制系统 ； 波器 ； 正负电子对撞 机 示 北京
中国分类号 ： Ｔ ９ Ｐ３ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： ０５ －９４ ２ １ ）７０ ４ － ２ ８０ ３ （ ０２ ０ －７ ５０ ４
现在大型实验 物理 和加速器装 置中， 信号 采集 与 信号 测量 在设 备运 行 分析诊 断 中起 到 了
ｌ ｓＷｉｄｗ 、 Ｐ Ｘ、ｘ ｒｓ以 及 Ｒ Ｅ ａ 、 ｎｏ ｓ Ｈ Ｕ ｖＷｏｋ ｉ ｆ Ｔ ＭＳ等 操 作 系统 中 】 ＰＣ 。Ｅ ＩＳ控制 系统 结构 如 图 ３所
示。
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ｇ ｅｏｄ和 Ｎ ｍＲ ｃｒ ３个 类 是 Ｒ ｃｒ 的 Ｒ ｃｒ ｕ ｅｏｄ这 ｅｏｄ类