EPICS

前言 之前讲过Linux的GPIO操作，主要是使用程序访问Linux系统提供的用户空间接口。这次是介绍如何使用EPICS IOC控制GPIO的输入或输出。EPICS有许多设备支持程序，其中就包括Linux GPIO驱动，对于某些需要使用EPICS控制设备GPIO的情况十分有用。 编译GPIO设备支持模块 使用到的软件模块 epics-base - (launchpad.net) / epics-base/epics-base / EPICS Base (anl.gov) ffeldbauer/epics-devgpio: EPICS device support to control GPIOs on the BeagleBone Black / Raspberry Pi via the /sys/class/gpio interface 需要先安装好EPICS Base. 编译 devgpio 注意：gpio设备支持用到了Linux 5.x 内核提供的gpio应用程序接口。 Version 2 of this device support uses the new V2 ABI for GPIO character device (c.f. /usr/include/linux/gpio.h) which was introduced in Kernel 5.x. 如果你使用的是旧版的linxu内核，可能需要使用R1-0-6。 交叉编译时gpio.h的路径：${SDKTARGETSYSROOT}/usr/include/linux/gpio.h 编译步骤： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 cd epics-devgpio touch configure/RELEASE.local vi configure/RELEASE.local # 修改成和EPICS Base一样的架构 # EPICS_HOST_ARCH=linux-loong64 # EPICS Base路径（示例） EPICS_BASE=/home/ubuntu/epics/base-7.0.8.1 # 直接编译 # make # 交叉编译（示例） # make LD=loongarch64-linux-gnu-ld CC=loongarch64-linux-gnu-gcc CCC=loongarch64-linux-gnu-g++ make 使用GPIO的设备支持库 为IOC程序添加GPIO设备支持，和其他设备支持程序使用方法一样。 ...

软件包 epics-base/epics-base: The C/C++ core of the EPICS Base control system toolkit epics-modules/ecmc: EPICS Support for EtherCAT Motion Controller (ECMC) and Generic IO Controller paulscherrerinstitute/exprtk-ecmc: ESS Customized exprtk : C++ Mathematical Expression Parsing And Evaluation Library epics-modules/asyn: EPICS module for driver and device support EuropeanSpallationSource/motor: APS BCDA synApps module: motor pantor/ruckig: Motion Generation for Robots and Machines. EtherLab / EtherCAT Master · GitLab 构建顺序 epics-base asyn motor etherlab ruckig ecmc epics-base 正常交叉编译。 ...

原文：IOC Access Security 功能 访问安全功能用于保护IOC数据库，限制来自未经授权的CA或pvAccess客户端访问。访问安全性基于以下几点： Who 客户端的用户ID（Channel Access/pvAccess）。 Where 用户登录的主机 ID。客户端运行的主机，但不会分辨用户是本地用户或远程登录到主机的用户。 What 记录的各个字段都受到保护。每条记录都有一个字段包含记录的访问安全组（ASG）。每个字段都有一个访问安全级别（ASL0或ASL1）。安全级别在记录定义文件（.dbd）中定义。 When 访问规则可以包含类似于CALC Record的输入计算。 定义 ASL 访问安全级别 ASG 访问安全组 UAG 用户访问组 HAG 主机访问组 快速上手 为了启用特定 IOC 的访问安全性，需要完成以下操作： 创建访问安全文件（.acf） 可能需要修改IOC数据库 记录实例可能需要设置访问安全组ASG字段。如果ASG为空，记录将会使用“DEFAULT”访问安全组。 访问安全文件可以在iocInit之后通过asSubInit和asSubProcess作为关联的子程序重新加载。将值1写入此记录将导致重新加载。 必须启动脚本在的iocInit之前包含以下命令： 1 2 3 4 asSetFilename("/full/path/to/accessSecurityFile") /* 下面是一个可选命令 */ /* 使用宏替换 */ asSetSubstitutions("var1=sub1,var2=sub2,...") 如果在iocInit之前未执行asSetFilename，就不会启用访问安全限制。 如果给定asSetFilename，但在首次初始化访问安全性时发生错误，则对该IOC的所有访问都会被拒绝。 成功启动访问安全性后，尝试重新启动时出现错误，将会保持上次的访问安全配置。 启动IOC并启用访问安全后，可以通过asSetFilename、asSetSubstitutions和asInit来更改访问安全规则。也可以使用函数asInitialize、asInitFile和asInitFP。 在启动IOC之后重新初始化访问安全配置操作是“非常昂贵”的操作，尽量不要这样做。 访问安全配置文件 本节介绍包含用户访问组（UAG）、主机访问组（HAG）和访问安全组（ASG）。IOC会读取访问配置文件（建议使用扩展名.acf）然后创建访问配置数据库。首先给出一个简单的例子，然后是完整的语法描述。 简单示例 1 2 3 4 5 6 7 8 9 UAG(uag) {user1,user2} HAG(hag) {host1,host2} ASG(DEFAULT) { RULE(1,READ) RULE(1,WRITE) { UAG(uag) HAG(hag) } } 上面的规则提供了无限制的读权限（READ），而位于主机host1和host2上的用户user1和user2则拥有写权限（WRITE）。 ...

前言 IgH EtherCAT Master 是一个开源的EtherCAT主站驱动程序，用于管理EtherCAT从站设备，支持Linux操作系统，工控上使用的比较多。 dls ethercat是由英国钻石光源开发的用于 EPICS 控制系统 EtherCAT 设备的支持程序，基于 IgH Master 主站程序开发，实现对 EtherCAT 总线设备的读写。 交叉编译环境：Ubuntu 运行开发板：龙芯2K0500金龙开发板 内核版本：Linux LS-GD 5.10.0-rt17.lsgd #1 PREEMPT_RT 相关软件包下载地址 epics-base - (launchpad.net) / epics-base/epics-base / EPICS Base (anl.gov) epics-modules/asyn: EPICS module for driver and device support epics-modules/busy: APS BCDA synApps module: busy epics-modules/autosave: APS BCDA synApps module: autosave dls-controls/ethercat: EPICS support to read/write to ethercat based hardware IgH EtherCAT Master for Linux PREEMPT RT patch 配置交叉编译环境 关于这一节，之前的文章已经详细讲过，参考配置交叉编译环境。 ...

前言 MODBUS是一种应用层消息传递协议，通常用于 I/O 系统通信和可编程逻辑控制器（PLC）通信。 链接类型 描述 MODBUS TCP TCP/IP 使用502端口 MODBUS RTU RTU通常通过串行通信链路运行，即RS-232、 RS-422 或 RS-485。RTU 使用额外的 CRC 进行数据包检查。协议直接将每个字节作为 8 个数据位传输，因此使用“二进制” 而不是 ASCII 编码。使用串行链路开始和结束时，消息帧是按时间而不是按特定字符检测的。 MODBUS ASCII 串行协议，通常在串行通信链路上运行，即 RS-232、RS-422 或 RS-485。串行 ASCII 使用额外的 LRC 数据包检查。该协议将每个字节编码为 2 个 ASCII 字符。消息帧的开始和结束由特定字符检测 （“:” 开始消息，CR/LF 结束消息）。该协议效率低于 Modbus RTU，但在某些环境中可能更可靠。 Modbus 提供对以下 4 种类型的数据的访问： 主表 对象类型 访问 说明 离散输入 1bit 只读 这种类型的数据可以由 I/O 系统提供。 线圈 1bit 读写 此类数据可由应用程序更改。 输入寄存器 16位字(2字节) 只读 这种类型的数据可以由 I/O 系统提供。 保持寄存器 16位字(2字节) 读写 此类数据可由应用程序更改。 Modbus 通信由从 Modbus 客户端发送到 Modbus 服务器的请求消息组成。服务器使用响应消息进行回复。Modbus 请求消息包含： ...

关于 ACAI ACAI 是一个C++封装的Channel Access协议应用开发接口（API），提供异步通道访问接口。 ACAI Channel Access Interface EPICS Qt依赖ACAI提供的Channel Access接口。 前置步骤 这篇笔记是交叉编译EPICS和IOC内容的补充。 在进行下面步骤前，请完成配置交叉编译环境和编译 EPICS Base。 这里依旧以龙芯架构为例。 EPICS base 编译完成后，可以看到bin目录下有linux-loong64、linux-x86_64两个目录，linux-x86_64目录下比linux-loong64目录多出了许多perl脚本，我们需要把这些脚本复制到龙架构的目录下，下面编译需要用到。 1 $ cp ./bin/linux-x86_64/*.pl ./bin/linux-loong64/ 编译 在EPICS-Qt安装中已经介绍过编译ACAI。这次是使用交叉编译方式，步骤略有不同。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 cd ~/loongson/ git clone https://github.com/andrewstarritt/acai.git cd acai vi configure/RELEASE.local # 修改交叉编译的目标架构，和EPICS base中保持一致 # EPICS_HOST_ARCH=linux-loong64 # 修改EPICS_BASE路径，例： EPICS_BASE=/home/ubuntu/loongson/base-7.0.8 # make LD=loongarch64-linux-gnu-ld CC=loongarch64-linux-gnu-gcc CCC=loongarch64-linux-gnu-g++ make # 等待编译完成 编译完成后可以在lib/linux-loong64/目录下找到libacai.so。 ...

前言 之前已经讲过在龙芯3A5000(loongarch64)上编译运行EPICS，不过这种情况只适用于有完整开发环境的情况下进行编译。一些时候，我们只有编译器，而缺少make，perl等工具，比如一些开发板厂商提供的开发套件。这种情况下，就需要通过交叉编译(cross-compiling)的方式来编译EPICS。 这里以龙芯金龙2K500先锋开发板为例，我们使用Ubuntu-20.04作为构建系统，详细讲解如何构建出可以在开发板上运行的EPICS工具包，并部署在开发板上。 由于开发板上没有开发环境，即使编译出目标平台的EPICS Base，我们依然不能直接在开发板上创建和编译IOC。所以，我们还是使用Ubuntu-20.04作为构建系统，创建并编译IOC，最后在开发板上运行。 配置交叉编译环境 关于这一节，之前的文章已经详细讲过，参考配置交叉编译环境。 如果你使用的是其他开发套件，请按照开发手册安装配置好环境。 编译 EPICS Base 首先，下载、解压Base，参考以前的文章。 在龙芯3A5000(loongarch64)上编译运行EPICS中我已经详细讲解了如何在龙架构上编译EPICS，这次，需要在原来对源码修改的基础上，再增加对交叉编译的支持。 添加configure/os/CONFIG.linux-x86_64.linux-loong64 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 # CONFIG.linux-x86_64.linux-loong64 # # Definitions for linux-x86_64 host - linux-loong64 target builds # Sites may override these in CONFIG_SITE.linux-x86_64.linux-loong64 #------------------------------------------------------- VALID_BUILDS = Ioc Command GNU_TARGET = loongarch64-linux-gnu # prefix of compiler tools CMPLR_SUFFIX = CMPLR_PREFIX = $(addsuffix -,$(GNU_TARGET)) # Provide a link-time path for readline if needed OP_SYS_INCLUDES += $(READLINE_DIR:%=-I%/include) READLINE_LDFLAGS = $(READLINE_DIR:%=-L%/lib) RUNTIME_LDFLAGS_READLINE_YES_NO = $(READLINE_DIR:%=-Wl,-rpath,%/lib) RUNTIME_LDFLAGS += \ $(RUNTIME_LDFLAGS_READLINE_$(LINKER_USE_RPATH)_$(STATIC_BUILD)) SHRLIBDIR_LDFLAGS += $(READLINE_LDFLAGS) PRODDIR_LDFLAGS += $(READLINE_LDFLAGS) # Library flags STATIC_LDFLAGS_YES= -Wl,-Bstatic STATIC_LDFLAGS_NO= STATIC_LDLIBS_YES= -Wl,-Bdynamic STATIC_LDLIBS_NO= 添加configure/os/CONFIG_SITE.linux-x86_64.linux-loong64 ...

需要使用的软件 Strawberry Perl for Windows EPICS Base 编译Base需要有gcc、g++、make、perl这些工具，但其实我们只需要安装Strawberry Perl就可以了，安装完成后就有了MinGW的编译环境，足够编译安装EPICS了。 这里使用MinGW环境编译EPICS，不使用MSVC编译器。 安装 Strawberry Perl 这里选择 Strawberry Perl 5.38.2.1。 直接安装即可，需要注意的是，安装路径不能有空格和中文，最好放在盘符的根目录下。 例：D:\Strawberry 安装完成后检查系统环境变量，查看系统Path环境变量是否有Strawberry Perl的路径。没有则手动添加，以安装在D盘为例。 1 2 3 D:\Strawberry\c\bin D:\Strawberry\perl\site\bin D:\Strawberry\perl\bin 其中D:\Strawberry\c\bin就是MinGW环境的路径。 查看Perl版本，检查一下是不是装好了。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 > perl -v This is perl 5, version 38, subversion 2 (v5.38.2) built for MSWin32-x64-multi-thread Copyright 1987-2023, Larry Wall Perl may be copied only under the terms of either the Artistic License or the GNU General Public License, which may be found in the Perl 5 source kit. Complete documentation for Perl, including FAQ lists, should be found on this system using "man perl" or "perldoc perl". If you have access to the Internet, point your browser at https://www.perl.org/, the Perl Home Page. 注意：perl 5.32.1.1 之后的版本可能会提示 ...

前言 本文主要记录了EPICS Qt在Linux上的安装步骤。这里以loongnix操作系统为例，Ubuntu系统上编译安装步骤类似。 EPICS Qt是一个基于Qt的分层框架，使用Channel Access （CA） and PV Access（PVA）访问EPICS数据。它是为快速开发控制系统图形界面而设计的，最初是在澳大利亚同步加速器开发的。 安装EPICS 这里不再写具体步骤了，总之就是非常简单，下载、解压、编译即可。具体步骤可以参考以前的文章。 安装Qt 直接使用终端安装Qt 1 2 3 4 5 sudo apt update sudo apt install qtbase5-dev qt5-qmake qtcreator sudo apt install qtdeclarative5-dev qttools5-dev # 安装Qt Svg库，编译QWT时需要用到 sudo apt install libqt5svg5-dev 安装QWT Qt EPICS推荐使用Qwt 6.1.4，如果在Ubuntu 20.04上直接通过终端安装也是这个版本。我使用Qwt 6.2.0编译，也是没有问题的，这里以Qwt 6.2.0为例。 最新测试：Qwt 6.3.0也可以用 ~ 先下载Qwt的源码 下载Qwt-6.2.0。 下载完成后解压 1 2 3 4 # 解压tar.bz2 tar -jxvf qwt-6.2.0.tar.bz2 # 解压zip unzip qwt-6.2.0.zip 解压完成后编译Qwt，使用QtCreator或者在终端使用qmake都可以。 然后手动将编译生成的文件复制到以下位置，例： 1 2 3 4 5 6 7 # 复制编译生成的qwt sudo cp -r build-qwt-unknown-Release/lib/* /usr/lib/loongarch64-linux-gnu/ # 复制编译生成的designer插件 sudo cp build-qwt-unknown-Release/designer/plugins/designer/libqwt_designer_plugin.so /usr/lib/loongarch64-linux-gnu/qt5/plugins/designer/ # 复制qwt头文件 sudo mkdir /usr/include/qwt sudo cp qwt-6.2.0/src/*.h /usr/include/qwt 安装ACAI ACAI Channel Access Interface ...

前言 之前尝试过在龙芯3A4000上编译运行EPICS，由于3A4000还是mips64指令集，而3A5000则是龙芯的自主指令集loongarch64，适配起来步骤也会有所不同。 这次使用的是龙博特龙芯3A5000电脑主机。 虽然EPICS官方并没有适配loongarch和mips64，无法做到开箱即用，但只要有gcc、g++、make、perl这些工具，理论上就能编译运行EPICS，在开始编译前，确保你的设备上已经装好了这些工具。 关于如何称呼「龙架构」，龙芯社区也有一些讨论。最初我直接使用loongarch64，后来也使用过la64作为简写，直到我看到如何称呼龙架构？，我觉得有必要和社区保持一致，后续统一使用 loong64 作为架构标识。 下载 base 这里我们就以目前最新版本7.0.7为例，其它版本的Base也类似。 1 2 3 $ cd ~/下载/ $ wget https://epics.anl.gov/download/base/base-7.0.7.tar.gz $ tar -xzvf base-7.0.7.tar.gz 你可以在你觉得合适的位置编译安装Base，这里按我们的习惯，放在/usr/local/epics目录下。 1 2 $ mkdir /usr/local/epics $ mv base-7.0.7 /usr/local/epics/ 编译 按照一般步骤，现在就可以开始编译了，我们可以先尝试一下，看看是什么结果。 1 2 3 $ cd /usr/local/epics/base-7.0.7/ # 执行 `make` 命令 $ make 不出所料，果然失败了，输出的错误和在3A4000上编译时的错误也有一些不同。 下面是在3A4000上编译时输出的错误： 下面一行报错是差不多的，在loongarch64上编译却多了上面一行报错，意思就是没有识别出loongarch64架构。 但是先不要慌，这里同时也给出了报错的位置，让我们看看EpicsHostArch.pl里写了些什么。 1 $ vi ./src/tools/EpicsHostArch.pl 它其实就是一个perl脚本，用来判断当前的系统和cpu架构，而loongarch64显然没有做适配，所以就出现了上面错误。 “Architecture ’loongarch64-linux-gnu-thread-multi’ not recognized” 既然识别不了loongarch64，那我们就手动添加一行，让它可以识别就行了，即使看不太懂上面的脚本也没关系，看个半懂就行了。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 sub HostArch { my $arch = $Config{archname}; for ($arch) { return 'linux-x86_64' if m/^x86_64-linux/; return 'linux-x86' if m/^i[3-6]86-linux/; return 'linux-arm' if m/^arm-linux/; return 'linux-aarch64' if m/^aarch64-linux/; return 'linux-ppc64' if m/^powerpc64-linux/; return 'linux-loong64' if m/^loongarch64-linux/; return 'windows-x64' if m/^MSWin32-x64/; return 'win32-x86' if m/^MSWin32-x86/; return "cygwin-x86_64" if m/^x86_64-cygwin/; return "cygwin-x86" if m/^i[3-6]86-cygwin/; return 'solaris-sparc' if m/^sun4-solaris/; return 'solaris-x86' if m/^i86pc-solaris/; my ($kernel, $hostname, $release, $version, $cpu) = uname; if (m/^darwin/) { for ($cpu) { return 'darwin-x86' if m/^x86_64/; return 'darwin-aarch64' if m/^arm64/; } die "$0: macOS CPU type '$cpu' not recognized\n"; } die "$0: Architecture '$arch' not recognized\n"; } } 我们在上面位置添加一行内容，来让它可以识别loongarch64架构。 ...