Ubuntu-安装Asyn教程

作者：翟天保Steven
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一、Asyn 的核心定位：EPICS 框架下的异步处理引擎

       Asyn 全称为 Asynchronous I/O Support（异步 I/O 支持），是 EPICS（Experimental Physics and Industrial Control System，实验物理与工业控制系统） 框架下的一个关键扩展模块。它的核心功能是为 EPICS 系统提供异步通信和设备控制能力，解决实时控制系统中设备交互的效率与可靠性问题。

       简单来说：

• EPICS 是一套用于工业控制和实验设备管理的开源软件框架，广泛应用于粒子物理、加速器、核物理等科研领域，以及制造业自动化场景。
• Asyn 则是 EPICS 生态中的 “通信中间件”，专注于处理设备与控制系统之间的异步数据交互，让复杂设备的控制更灵活、更稳定。

二、Asyn 的核心功能与设计目标

       Asyn 的设计初衷是解决传统同步通信在设备控制中的局限性，它的核心能力包括：

1. 异步 I/O 处理

       传统同步通信中，控制系统发送指令后需等待设备响应才能继续，若设备响应缓慢会导致整个系统阻塞。Asyn 通过异步机制实现 “发送指令后无需等待，响应到达后自动处理”，大幅提升系统并发能力。

2. 统一的设备接口抽象

       Asyn 定义了标准化的设备通信接口，屏蔽了不同硬件的底层差异。无论设备是通过串口（RS232/485）、以太网（TCP/UDP）、GPIB 还是 USB 连接，开发者都能通过统一的 API 进行操作，降低跨设备开发的复杂度。

3. 事件驱动的回调机制

       支持基于事件的编程模式，当设备状态变化、数据到达或操作完成时，可自动触发预设的回调函数，无需轮询检测，减少系统资源消耗。

4. 多线程与并发控制

       内置线程管理机制，可根据设备特性配置并发策略，避免单一设备故障影响整个控制系统的稳定性。

5. 兼容多种通信协议

       原生支持 Serial（串口）、TCP/IP、UDP、CAN 等常用工业通信协议，同时支持通过插件扩展自定义协议，满足特殊设备需求。

三、Asyn 的应用场景：哪些领域需要它？

       Asyn 并非通用工具，而是聚焦于工业控制与科研设备管理场景，典型应用包括：

• 粒子加速器控制：如同步辐射装置、粒子对撞机中大量传感器、执行器的实时数据采集与控制。
• 实验室设备自动化：物理、化学实验中精密仪器（如光谱仪、质谱仪）的远程操控与数据读取。
• 工业自动化生产线：制造业中 PLC、机器人、传感器的联网与协同控制。
• 能源与基础设施监控：电力系统、核反应堆等大型设施的分布式监控系统。
• 医疗设备集成：高端医疗仪器（如 CT、核磁共振）与中央控制系统的通信对接。

       如果你正在使用 EPICS 框架构建控制系统，或需要与工业设备进行高效异步通信，Asyn 会是不可或缺的工具。

四、Asyn 与相关技术的关系

       为了更好理解 Asyn 的定位，我们可以看看它与相关技术的关系：

技术 / 框架	与 Asyn 的关系
EPICS	Asyn 是 EPICS 的扩展模块，依赖 EPICS 核心库运行，为其提供异步通信能力
Channel Access（CA）	EPICS 的核心通信协议，Asyn 可通过 CA 将设备数据暴露给 EPICS 客户端
StreamDevice	EPICS 的另一个设备通信模块，Asyn 可与其配合使用，StreamDevice 侧重协议解析，Asyn 侧重异步处理
SynApps	EPICS 的应用程序集合，Asyn 是 SynApps 的重要组成部分，许多 SynApps 模块依赖 Asyn 运行

五、为什么在 Ubuntu 上安装 Asyn？

       Ubuntu 作为开源社区广泛使用的 Linux 发行版，具备稳定、易用、软件生态丰富的特点，成为 EPICS 及 Asyn 部署的主流选择：

• 对 EPICS 和 Asyn 的编译环境支持完善，依赖库（如 gcc、make、libusb 等）可通过 APT 快速安装。
• 适合作为工业控制服务器或边缘计算节点的操作系统，兼顾稳定性与开发便捷性。
• 开源属性与 EPICS、Asyn 的开源理念一致，便于二次开发与定制。

六、安装与配置

       1）在ubuntu下，打开终端，cd到Epics目录下，用mkdir创建support文件夹，作为扩展组件的路径。

注意：如果还没装Epics，要先装Epics，Epics安装教程参考：Ubuntu-安装Epics教程-CSDN博客 。

cd ${HOME}/epics
mkdir support
cd support

       2）在终端输入如下命令，安装依赖。

sudo apt install git
sudo apt install libtirpc-dev

       3）从github克隆asyn项目后，进入asyn。

git clone https://github.com/epics-modules/asyn.git
cd asyn

       4）打开asyn，找到configure文件夹里的RELEASE文件，打开删除所有内容，复制下方代码至此文件后保存，如下图所示。

SUPPORT=${HOME}/epics/support
EPICS_BASE=${HOME}/epics/base-3.15.9
-include $(TOP)/../RELEASE.local
-include $(TOP)/../RELEASE.$(EPICS_HOST_ARCH).local
-include $(TOP)/configure/RELEASE.local

       5）确保此时终端的路径在asyn目录下，执行make编译，无报错则说明编译成功。

make

七、测试

       通过终端进入asyn目录下bin->linux-x86_64，通过ls可以查看编译好的功能名称，测试任意一个，比如输入如下命令，看是否进入epics，前面出现epic>，说明成功，输入exit退出即可。

./testConnect

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