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基于 CPCI 的 EAST 数据采集系统

基于 CPCI 的 EAST 数据采集系统. 王 枫. 2008-11-21. 主要内容. 1. Compact PCI 简介 2. D-TACQ 同步采集 3. 采集系统介绍 4. 未来工作. 1. Compact PCI 简介.

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基于 CPCI 的 EAST 数据采集系统

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Presentation Transcript

  1. 基于CPCI的EAST数据采集系统 王 枫 2008-11-21

  2. 主要内容 • 1. Compact PCI 简介 • 2. D-TACQ 同步采集 • 3. 采集系统介绍 • 4. 未来工作

  3. 1. Compact PCI 简介 • CompactPCI简称cPCI，中文又称紧凑型PCI，是国际PICMG(PCI Industrial Computer Manufacturers Group)协会于1994提出来的一种总线接口标准(PICMG2.0)。它的出现解决多年来电信系统工程师与设备制造商面临的棘手问题，将VME密集坚固的封装和大型设备的极佳冷却效果以及PC廉价、易采用最新处理能力的芯片结合在一起，保证了99.9%的高可靠度，极大降低了硬件和软件开发成本。 • CompactPCI所具有的开放性、高可靠性、可热插拔（Hot Swap），使该技术除了可以广泛应用在通讯、网络、计算机电话整和（Computer Telephony），也适合实时系统控制（Real Time Machine Control）、产业自动化、实时数据采集（Real-Time Data Acquisition）、军事系统等需要高速运算、智能交通、航空航天、医疗器械、水利等模块化及高可靠度、可长期使用的应用领域。

  4. 优点 • 和传统商用PC和工控机相比，CompactPCI具有如下优点： • 系统抗振性强 • 支持卡片带电拔插 • 支持后走线，便于方便配线 • 卡片垂直安装，有利于散热 • CompactPCI卡片具有更好的电气特性 • 防腐和电磁屏蔽性好 • 抗静电好 • 机箱深度浅，便于机柜安装

  5. 2. D-TACQ同步采集 • 基于Compact PCI • 同步采样 • 多通道：96x250kSPS • 高速：4x80MSPS • 低延迟 • 数据流 • 智能裁剪 http://www.d-tacq.com

  6. 应用举例 • Plasma control • General purpose plasma diagnostics • Power supply monitor • Langmuir Probe arrays • AXUV, Lyman Alpha point imaging • Gyrotron conditioning

  7. Products • ACQ196CPCI-96-500 • 96 channels 500 kSPS/channel simultaneous-sampling digitizer • ACQ196CPCI-96-250 • 96 channels 250 kSPS/channel simultaneous-sampling digitizer • ACQ196CPCI-64-500 • 64 channels 500 kSPS/channel simultaneous-sampling digitizer • ACQ196CPCI-32-500 • 32 channels 500 kSPS/channel simultaneous-sampling digitizer • ACQ132CPCI-32-02C • 32 channels 2..32 MSPS/channel simultaneous-sampling digitizer • ACQ216CPCI-16-50 • 16 channels 16..50 MSPS/channel simultaneous-sampling digitizer • ACQ216CPCI-04-80 • 04 channels 65..80 MSPS/channel simultaneous-sampling digitizer

  8. ACQ196CPCI-96-250 CPCI机箱 96 channels 250 kSPS/channel simultaneous-sampling digitizer

  9. 3. 采集系统介绍 • 外触发 • 外时钟 • 同步采样 • 通道总数96x6 • 采样率最大250k • 板载1G内存 • 采样时间 • 20k连续 • 250k /18s • 100k /44s 基于CPCI的EAST数据采集系统

  10. 信号输入 PCI/PXI扩展 工控机 CPCI机箱 诊断信号 程控放大器

  11. 系统示意图

  12. 采集模式 • 实时采集（已完成） • PCS，RTEFIT • 单次采集（已完成） • 目前采集系统 • 高速数据流（准备中） • 高速连续数据采集 • 高速数据流+低速数据流

  13. 数据存储与传输 • 数据量 • 硬盘存取速度 • SATA 50~70MByte/s • 网络速度 • 1000Mb / 125MByte/s

  14. 数据压缩 • 压缩速度 • LZO2A (3~5MB/s) • LZO1X (60~100MB/s) • 压缩比 • 有所降低 (~40%  ~50%) • 解压缩速度 • 提高1倍左右 LZO1X LZO2A (http://www.oberhumer.com)

  15. 连续数据采集 • 100KB/s 连续采样 • 放电时数据存储在本地硬盘 • 放电结束压缩并传输到中央存储 • 一轮实验数据量估计 • 5000 shots • 10s/shot • 600 channels • 100 KB/s (6x20MB/s)  6 TB  ~2TB • 250 KB/s (6x50MB/s)  15 TB  ~5TB

  16. 4. 未来工作 • 250KB/s多通道连续采集 ---- 中速采集 • 2MB/s多通道连续采集 ---- 中高速采集 • >50MB/s ---- 高速采集 • CPCI (PICMG2.0)  ATCA (PICMG3.0)

  17. 谢谢！ 结束

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