基于ATCA架构的下一代核聚变测控相关技术研究

核聚变测控系统对于掌握装置的状态和控制运行都是非常重要的，随着EAST装置的逐渐完善，等离子体相关测控手段和要求逐渐增多，当前主流的基于VME和PCI总线结构的测控系统已经逐渐难以满足要求。下一代电信计算架构ATCA是一种新兴的基于交换的架构，具有散热性好，热备份，高带宽和开放性的优点，非常适合于核聚变测控系统。尤其是高达2.4Tbps的数据传输带宽，彻底解决了核聚变海量数据传输的瓶颈问题。通过本项目的研究，力图探索一种新的基于ATCA的核聚变测控平台，可以取代当前基于VME和PCI总线的测控平台，并实现基于ATCA架构的数据采集和控制系统，研究基于ATCA的核聚变测控系统的相关技术，为将来实施部署打下良好的基础。以后可以更好的实现核聚变装置的测控，为核聚变物理实验提供更好的诊断和分析来源，提高对聚变装置的控制和运行能力。

本项目针对EAST数据采集和控制系统的实际需求，对基于ATCA架构的测控系统相关技术进行了研究。经过三年的研究工作，基本按照项目的研究计划，完成了大部分研究内容。一，进行了基于ATCA的测控系统的调研和分析，掌握了ATCA的架构以及在聚变领域的应用情况；二，组建了基于ATCA的高速数据采集系统，采用PMC方式实现了32路1MSPS的高速采集系统；三：将ATCA数据采集系统在EAST实验中测试应用，并针对实际情况进行优化和完善；四：设计了基于ATCA的快速控制系统架构并进行验证，采用EPICS为控制系统框架，开发了相关软件和驱动。通过本项目的研究，初步实现了基于ATCA架构的数据采集和控制系统，为将来在EAST装置上实施部署打下了良好的基础。