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タイミングコントロール(ハードウエアベース)
MT Oct
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考察範囲 ハードウエア系のみ(ソフトウエアが関与するラン/スローコントロールは除く) トリガーディシジョンロジック タイミング分配システム
ゲートジェネレータ、コインシデンスロジック、、、、 タイミング分配システム FANIN/FANOUT、レベルコンバータ データ転送システムとのインターフェース クロックジェネレータ、CAMACレジスタモジュール、 インタラプトモジュール
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いままでのシステム例 Discri NIMなどのロジック によってイベントを選択 イベント選択用トリガー: Gate,Start..
トリガーを解除する(VETO解除など) 不感時間測定用 スケーラへ 検出器及びフロントエンドエレクトロニクスから Delay CAMAC,TKOなどの ADC,TDC データバッファ IO register Interrupt
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問題点とその解決(概要) FPGA VME (ユーロラック) シリコンイーサ (内田Presen) 複雑なロジックが作れない
NIMなどのロジック によってイベントを選択 Discri Delay CAMAC,TKOなどの ADC,TDC データバッファ イベント選択用トリガー: Gate,Start.. 検出器及びフロントエンドエレクトロニクスから IO register Interrupt トリガーを解除する(VETO解除など) 不感時間測定用 スケーラへ FPGA VME (ユーロラック) シリコンイーサ (内田Presen) 複雑なロジックが作れない 多チャンネル化が困難 サイズ、電力、制御 NIM、CAMAC、TKOは特殊 データ転送、収集用モジュール とのI/Fが標準化されていない (当然のことですが) ユーザーとの議論により 必要なモジュールをそろえる 新規モジュール 新規Firmware いままでのシステムとの互換性 (同じような機能があって) 共存可能がいい!!
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現在提供できそうなもの 汎用I/Oボード Gate generator 2ch Clock generator 1ch LVDS Input
ECL Input NIM I/O 16ch selectable Optical I/F(製作中) Monitor用FADC12bit,65MHz(製作中) Monitor用DAC14bit,125MHz(製作中) Gate generator 2ch Clock generator 1ch
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汎用IOボードとサブ基板 外部信号 サブボード VME親基板 NIM FANIN/ FANOUT NIM レベルコンバータ
NIM ORモジュール NIM コインシデンス CAMAC Output Register CAMAC Input Register CAMAC Interrupt Module などの代替として レベル変換 A→D データ 処 理 VME I/F 外部信号 サブボード VME親基板 FPGA CPLD
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クロックジェネレータ 出力クロック信号 TTL,NIM, LVDS : 0.1Hz~100MHz 1MHz以下は分周器出力
フロントパネルのBCDスイッチから1kHz分解能で周波数設定 (1MHz~ ) VMEバスとUSB(フロント)からは1Hz分解能で周波数設定可能 (1MHz~ )
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ゲートジェネレータ 外部信号を任意の遅延時間とパルス幅で出力 遅延時間 : 100ns ~ 10sレンジ
パルス幅 : 100ns ~ 10sレンジ LATCHモード START信号(LEMO,SW)からSTOP信号までのパルス幅で出力 フロント(ポテンショメータ)とVMEバスの両方から遅延時間とパルス幅を設定可能
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トリガー用ロジックボード 多チャンネル入出力トリガーボード チャンネル数 ロジックレベル 96~256ch ECL, LVDS 写真の例は
256ch 入出力selectable
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提案 今までと同じ感覚でNIMモジュールとして クレート単位/モジュール単位で信号の送受 利点 多チャンネル化、CPUコントロール
FPGAになれることができ従来のものからの脱却が図れる 長期的に見てコストが安くなる 機能はファームウエアにより変更可能 例えば汎用I/O、トリガーボードを使用することでコインシデンス、マルチプリシティーロジック,FAN IN/OUT, レベルコンバータなど クレート単位/モジュール単位で信号の送受 利点 テストシステムと実際の実験が同じセットアップとなるため楽 チャンネル数が増加してもシステム設計が容易である 従来のディレーを使用する方法も可能 きちんと設計する方法も身につく
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つまり トリガー及び その他 基準信号生成 タイミング分配 データ転送 システムとのI/F VME rack CAMAC ラック
NIM bin 1st step 今まで 2nd step GateGen GateGen NIM/TTL ADC タイミング信号 タイミング 分配 GPIO Conc FAN I/O TDC クレート毎 分配 Discri Discri,etc NIM/ECL ADC モジュール毎 GPIO Delay NIM/LVDS IO reg scaler COPPER
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開発予定 JPARCへ向けて必要なもののリストアップを 行うワーキンググループを立ち上げたら? もっと広範囲に行う? 要議論!!!!!
デジタル系 多チャンネルディスクリ LVDS互換(コモンモード電圧可変)出力ボード 多チャンネルゲートジェネレータ?……… アナログ系 PMTアンプ アナログFAN IN/OUT JPARCへ向けて必要なもののリストアップを 行うワーキンググループを立ち上げたら? もっと広範囲に行う? 要議論!!!!!
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最後に 若いそこに座っているあなた!そうあなたです! あなたたちが議論に積極的に参加し進めないとだめです。 困るのはあなたたちです。
あなたたちが議論に積極的に参加し進めないとだめです。 困るのはあなたたちです。 あなたたちの先生はすでに老化が始まっていて役に立ちません。役に立つことといえばお金をとってくることくらいです。頼りになりません。 あなたたちこそが救世主なのです。 と思い込んでください。
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