FPGA----基于ZYNQ 7020实现EPICS通信系统
1、本实验过程来自博b站大神《神电测控》，原文地址：
EPICS实战(上位机篇)：基于LV ZYNQ实现的EPICS通信系统(大物理) - 哔哩哔哩
https://www.bilibili.com/opus/933476043369480224EPICS实战(下位机篇)：基于LV ZYNQ实现的EPICS通信系统(重点) - 哔哩哔哩https://www.bilibili.com/opus/933487674120994835/?from=readlist2、CA下载地址，选择32位的，安装过程见b站大神的上位机篇。
Downloads - Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB)Downloads of CA Labhttps://www.helmholtz-berlin.de/zentrum/organisation/it/calab/downloads_en.html3、SD卡分区。这个是Alinx产品自带的，自带debian8操作系统，有需要的联系我即可。
4、测试安装
a、使用笔记本给7020联网（全网唯一）
（1）在笔记本上将无线和网口建立网桥；
（2）将网线把笔记本和另一台电脑连起来；
（3）拔掉网线，将网线插入7020，7020即可联网。
注意：直接给7020插入网线，7020可能会因为ip配置错误，导致无法联网。
b、安装EPICS
下载epics 3.16.2，也可以去官网直接下载，然后通过winscp传上去
#下载epics
cd /.mkdir epicscd /epics/wget https://epics.anl.gov/download/base/base-3.16.2.tar.gz
#解压并重命名为 basetar vxfz base-3.16.2.tar.gzmv base-3.16.2 base#配置系统环境变量，vi模式下新建一个.bash_profil
cd ~vi .bash_profile输入内容：export EPICS_HOST_ARCH=$(/epics/base/startup/EpicsHostArch)
按下esc键盘，然后:wq!退出
#激活设置，执行source指令激活刚刚写入的环境变量配置source .bash_profile#查看设置，出现linux-arm则配置成功echo $EPICS_HOST_ARCH#返回：linux-arm#进入base目录下进行编译（大约20min）cd /epics/basemake出现下图则为编译成功
向bash_profile添加linux-arm的路径
cd ~vi .bash_profile输入内容：export PATH=$PATH:/epics/base/bin/linux-arm
按下esc键盘，然后:wq!退出
#然后激活一下：source .bash_profilecd /epics/base/bin/linux-arm softIoc#返回：epics>出现下图说明安装成功
c、利用caget或者caput或者camonitor测试EPICS base环境是否正常
5、建立一个epics例子程序
# 导入环境
cd ~
source .bash_profile# 建立测试工程，在/epics/APP 目录下
cd ~
cd /epics
mkdir APP
cd APP
# 创建工程
mkdir myApp1
cd myApp1
makeBaseApp.pl -t example myApp
makeBaseApp.pl -i -t example myApp# 编译工程
make
不出意外的话，成功如下图所示
然后启动epics例子程序
# 进入iocmyApp文件夹
cd iocBoot/iocmyApp
ls
# 启动st.cmd
../../bin/linux-arm/my st.cmd不出意外。成功的话是这样的
输入 dbl 可以看到所有的管道
经过上述的操作，相信大家已经对epics有了一个大致的了解，下面我们将编写aiRecord的驱动程序，包括dbd文件和C语言源代码，然后编译并启动IOC，最后通过通道访问查看运行结果，实现每秒生成0-999随机数的功能，此教程来自博客：
EPICS aiRecord记录的驱动程序开发实例_epics ioc 驱动开发-CSDN博客文章浏览阅读1k次。本文详细介绍了如何在EPICS（ExperimentalPhysicsandIndustrialControlSystem）环境中创建一个IOC（Input/OutputController），编写aiRecord的驱动程序，包括dbd文件和C语言源代码，然后编译并启动IOC，最后通过通道访问查看运行结果，实现每秒生成0-999随机数的功能。https://blog.csdn.net/yuyuyuliang00/article/details/1182283446、aiRecord的程序编写（需要3.15版本以上的epics）
cd ~source .bash_profilecd /epics/APP
创建aiDriver文件夹
mkdir aiDriver
cd aiDriver创建名为aiDriver的例子程序
makeBaseApp.pl -t ioc aiDriver
makeBaseApp.pl -i -t ioc aiDriver# 名字写 aiDriver
查看生成例子程序内容
root@zynq:/epics/APP/aiDriver# ls -R
.:
aiDriverApp configure iocBoot Makefile./aiDriverApp:
Db Makefile src./aiDriverApp/Db:
Makefile./aiDriverApp/src:
aiDriverMain.cpp Makefile./configure:
CONFIG CONFIG_SITE Makefile RELEASE RULES RULES_DIRS RULES.ioc RULES_TOP./iocBoot:
iocaiDriver Makefile./iocBoot/iocaiDriver:
Makefile st.cmd编写驱动程序devAiDriver.c，在aiDriverApp/src目录下 。注意，如果按照博主的代码，在本环境下无法编译。
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <time.h>#include "alarm.h"
#include "dbDefs.h"
#include "dbAccess.h"
#include "epicsMath.h"
#include "recGbl.h"
#include "devSup.h"
#include "aiRecord.h"
#include "epicsExport.h"
#include "dbLink.h"/* Create the dset for devAiRandom */
static long init_record(void *precord);
static long get_ioint_info(int cmd, dbCommon *prec, IOSCANPVT *ppvt);
static long read_ai(aiRecord *prec);struct {long number;DEVSUPFUN report;DEVSUPFUN init;DEVSUPFUN init_record;DEVSUPFUN get_ioint_info;DEVSUPFUN read_ai;
} devAiDriver= {6,NULL,NULL,init_record,get_ioint_info,read_ai
};// 导出这个驱动程序，名称为devAiDriver
epicsExportAddress(dset, devAiDriver);static long init_record(void *precord)
{aiRecord *prec = precord;srand((unsigned)time(NULL));prec->udf = FALSE;printf("init_record_ai called for %p\n", precord);return 0;
}static long readLocked(struct link *pinp, void *userPvt)
{aiRecord *prec = (aiRecord *)userPvt;if (!prec) {return S_db_badField; // 或其他适当的错误码}// 产生一个0-999之间的随机数prec->rval = rand() % 1000;if (dbLinkIsConstant(&prec->tsel) &&prec->tse == epicsTimeEventDeviceTime)dbGetTimeStamp(pinp, &prec->time);return 0;
}static long get_ioint_info(int cmd, dbCommon *prec, IOSCANPVT *ppvt) {printf("get_ioint_info called cmd=%d, prec=%p\n", cmd, prec);return 0;
}static long read_ai(aiRecord *prec)
{long status = dbLinkDoLocked(&prec->inp, readLocked, prec);if (status == S_db_noLSET)status = readLocked(&prec->inp, prec);printf("read_ai called, prec=%p\n", prec);return status;
}在同级目录下创建devAiDriver.dbd文件：（如果你看过第5步骤生成的myApp例子文件可以知道，每个c文件都会有一个dbd文件与之对应，并且都在src文件夹下）
# 与devAiDriver.c中的DSET的devAiDriver对应
# 起一个叫 Random Ai 的名字
device(ai,INST_IO,devAiDriver, "Random Ai")修改同一级目录下的Makefile文件，添加以下两行：（注意，一定要在对应位置添加）
aiDriver_DBD += devAiDriver.dbd
aiDriver_SRCS += devAiDriver.c
进入目录aiDriver/aiDriverApp/Db中创建aiTest.db文件
record(ai, "$(TEST):AiRandom")# 起一个叫 $(TEST):AiRandom 的PV
{field(DESC, "Test Ai Driver")field(SCAN, "1 second") # 1 秒扫描一次field(DTYP, "Random Ai") # 指定设备驱动，与前文起的名字一致field(ASLO, "1.0")field(LINR, "NO CONVERSION")
}相同路径下的Makefile中添加以下一行：
DB += aiTest.db
切换目录并且编译
cd ~cd /epics/APP/aiDriver# 将所有文件时间设置为当前时间
find . -type f -exec touch {} +make cleanmake出现下图则是编译成功了
进入启动目录aiDriver/iocBoot/iocaiDriver，修改启动脚本st.cmd
#!../../bin/linux-arm/aiDriver#- You may have to change aiDriver to something else
#- everywhere it appears in this file< envPathscd "${TOP}"## Register all support components
dbLoadDatabase "dbd/aiDriver.dbd"
aiDriver_registerRecordDeviceDriver pdbbase## 装载记录实例
dbLoadRecords("db/aiTest.db","TEST=Random")cd "${TOP}/iocBoot/${IOC}"
iocInit启动程序
cd /epics/APP/aiDriver/iocBoot/iocaiDriver
# debug模式下进行
gdb --args ../../bin/linux-arm/aiDriver st.cmd
# 输入run即可执行，如果代码有错，会自动停止正常情况下，再启动一个putty，即可看到这些输出
#命令，Random:AiRandom这个名字是在db中生成的
camonitor Random:AiRandom