大亚湾中微子实验波形数据获取软件设计

介绍了大亚湾中微子实验波形数据读出和数据压缩算法的数据获取软件设计。该软件是以大亚湾中微子实验数据获取系统为基础,在不影响现有电子学系统正常取数的前提下,针对一号实验厅新增的一套前端电子学系统实现波形数据的网络读出、检查、组装、压缩和存盘等功能的软件系统。文中详细说明了波形数据的读出流程以及不同数据压缩方法的实现,并给出了软件的长期稳定性测试结果。     

百万像素硅像素探测器数据获取系统设计

介绍了百万像素硅像素探测器数据获取系统的设计。该系统根据实验需求,尤其针对硅像素探测器1.92 GB/s高带宽的数据读出指标进行设计,实现了数据高速稳定读出的目标,同时提供运行控制、在线事例组装、无损压缩、数据存储,以及抽样显示图像等功能。文中对系统进行了稳定性以及主要性能测试,测试表明系统长期运行稳定,最高读出带宽可达2.49 GB/s。     

基于VME总线的嵌入式Linux应用的研究

介绍了在高能物理实验的数据获取读出系统中应用嵌入式Linux的可行性分析与关键技术。首先介绍测试系统的硬件平台与软件框架。重点介绍在读出系统中实现嵌入式Linux应用的关键技术—寄存器读写、CBLT传输、中断处理、多线程技术、cache相关的处理等。系统开发基于VME总线,通过修改Linux内核与vme_universe驱动,解决了开发过程中的相关问题。最后给出系统测试运行结果,基于Linux的读出系统已经可以配合在线软件较为稳定地运行,系统性能达到预期效果,验证了在高能物理实验中采用基于Linux的读出系统的可行性。     

暗物质实验网络读出数据获取软件设计

在ATLAS TDAQ框架的基础上,为暗物质实验开发了基于网络读出的数据获取软件。软件实现了高速数据读出,事例组装,数据波形零压缩和存盘等功能。论文最后对软件的运行情况进行了稳定性测试,软件的读出带宽可达到240MB/s,波形压缩比可达到150倍。     

激光诱导原子电离实验中的多定标数据获取系统

简要介绍了一套应用于激光诱导原子电离实验中的多定标数据获取系统,获取系统分为前端CAMAC自动获取与通过网络连接的后台数据存储两部分,其特点是用户更改数据读出表文件而可以任意添加CAMAC前端中的定标器个数,也可以增加用于能量测量的ADC等实现多参数在线获取,获得的数据按照列表型ASCⅡ格式存放在微机硬盘中.     

Linux系统下基于Qt的数据获取系统GUI的设计与实现

介绍了中国散裂中子源项目高通粉末衍射仪样机系统中数据获取软件的设计和实现方法,重点阐述了Linux系统下基于Qx的数据获取图形用户界面的开发方法.首先对下位机前端读出软件作简要说明,然后详述了上位机GUI程序的基本设计思想和实现方法.实验结果证明该数据获取系统软件运行稳定、可靠.     

用于CBM-TOF超级模块探测器质量控制的分布式数据读出方法

高压缩重子物质(Compressed Baryonic Matter,CBM)实验装置飞行时间谱仪利用由多气隙电阻板室(Multi-gap Resistive Plate Chamber,MRPC)探测器构建的超级模块实现高密度、高精度的粒子飞行时间测量,该超级模块可支持高达320通道的高精度时间测量能力,数据率高达6 Gbit·s~(-1)。为实现超级模块探测器的性能评估,提出一种基于千兆以太网的分布式数据读出方法,利用片上系统技术实现读出节点的千兆网络传输能力。测试结果表明,针对单条数据传输路径,原型读出模块在全链路情况下,能实现约467 Mbit·s-1的综合数据传输速率。读出方案中事例组装、命令发送、状态显示等功能均运行正常。     

基于串行存储器的FPGA在线高速重载

本文介绍了通过控制器和片外flash Memory实现FPGA的配置,利用此方法并采用Multi_PS模式实现北京谱仪第三代(BESIH)改造工程的Muon鉴别器电子学数据读出系统中665块FPGA的在线高速重载.     

强流质子加速器的束流损失读出系统的研究

介绍了强流质子加速器束流损失监测系统中束流损失读出系统的研究。束损读出系统硬件使用基于VME总线协议的ADC设备,软件设计采用EPICS控制软件框架。作者编写设备驱动、设备支持、记录支持程序,实现了对硬件的控制和数据的读取,并满足工程要求的性能指标。     

BESIII电磁量能器三量程电荷测量方案

介绍了BESⅢ电磁量能器读出电子学设计中采用的用3个10bit精度FADC实现系统15bit动态范围需求的电荷测量方案.该方案在满足系统测量精度要求的前提下大大节省了系统造价.     

一种高性能多通道海洋地震勘探数据读出系统的设计

介绍了一种用于海洋地震勘探的高性能、多通道数据读出系统,该系统基于先进的Compact PCI平台,由拖缆数据读出和预处理插件、系统同步插件以及数据汇聚传输插件组成,各模块之间通过高速背板总线进行数据交互,并通过千兆以太网将数据传输至数据获取系统。实验室测试和海上作业实验表明,本读出系统架构合理、配置灵活、工作可靠,能够完成高精度三维海洋地震勘探对读出系统的实时处理和传输的要求。     

核数据在线快速分析的一种编程方法

本文讨论了如何利用Applesoft系统提供的子程序实现汇编浮点运算,介绍了一种在Apple机上完成核数据快速分析的编程方法。     

一种前端ASIC芯片测试系统的设计与实现

介绍了一种专用集成电路芯片性能测试系统的设计与实现,该芯片适用于构建硅探测器前端读出电子学.描述了测试系统主要硬件电路设计,基于CPLD的快读出控制时序发生模块的实现,利用并口线来模拟I2C总线的方法,系统的调试和主要性能的分析.     

基于FPGA的μ子鉴别器读出系统前端电路

介绍了北京谱仪第三代工程(BESⅢ)中的μ子鉴别器读出系统的前端电路设计,包括系统的结构、各部件的基本功能和工作原理、触发选通逻辑的设计和系统防干扰等关键问题的设计思路和实现方法,以及采用FPGA的实现过程.经过系统检测,前端电路及其组成的数据链全部实现了预期的设计目标.     

BESⅢ Muon鉴别器前端电子学读出系统

本文介绍了BESSⅢ Muon前端电子学读出系统的结构,详细说明了依据菊花链方式的前端板和基于USB的读出板的设计和实现方法.该系统中较多地采用了FPGA技术,极大地降低了系统的复杂程度和建造成本.文章最后介绍了系统的自检方式,并给出了该系统在北京高能物理研究所谱仪大厅内的宇宙线测试结果,论证了系统的可靠性.     

磁质谱仪离子收集器数字化读出系统的研制

研制了一个用于磁质谱仪法拉第筒阵列离子收集器的高精度数字化读出系统,实现对离子束中离子成分的分析与诊断。数字化读出系统由前端处理电路和数据获取模块组成,前端处理电路采用门控积分器将418通道微弱电荷信号转换为电压信号,数据获取模块将电压信号数字化后,通过以太网接口将数据上传到远程上位机。该读出系统实现了电荷范围为0.1~120 pC的数字化读出,非线性误差小于1.95%（全量程）。现场应用测试结果表明,该数字化读出系统完全满足实验需求。该系统还可广泛用于核物理实验和加速器系统中微弱电流或电荷信号的测量。     

C8051F020单片机在热释光剂量读出器中的应用

详细介绍了基于C8051FD20单片机的热释光剂量读出器的硬件设计,包括主控模块、温度控制模块、人机交互模块、数据存储模块等.采用C8051F020单片机研制的热释光剂量读出器较以往读出器体现出以下优点:设计效率大大提高,外围芯片减少,成本降低,由于硬件系统高度集成,使得读出器性能更加可靠、稳定,运行速度快.     

硅条探测器前端ASIC芯片测试系统电路设计

介绍一种前端读出专用集成电路(ASIC,Application-Specific Integrated Circuit)芯片性能测试系统的电路设计与实现.该ASIC芯片可用于构成硅微条探测器、硅条、Si(Li)和CsI探测器的前端读出电子学系统.本文详细描述了测试系统的构成,主要电路设计,系统应用以及部分测试结果,并简要介绍了被测ASIC芯片的电路结构.     

GEM探测器读出电子学ADC采样系统设计

本文简要介绍了GEM探测器读出电子学ADC采样系统设计与测试。该系统包括模数变换模块、数据汇总模块和后端数据接收模块三部分。本文详细介绍了模数变换模块硬件电路设计、FPGA逻辑设计、光纤数据传输设计以及ADC采样芯片的测试方法。经过测试,该系统实现了8通道数据实时采集、传输、存储及显示功能。     

基于ASIC的Si-PIN探测器读出系统

为了实现大面积多通道Si-Pin探测器前端电子学的高度集成,设计了一种基于ASIC技术的电子学读出系统.文章主要介绍了该ASIC芯片的特点以及读出电子学的系统结构和工作原理.我们对电子学系统进行了一些测试,给出了连接Si-Pin探测器得到的Am-241源的能谱图.