微结构气体探测器多通道高速读出系统研制

本文设计并实测了用于多通道微结构气体探测器信号读出的512通道电子学系统。该系统以Spartan-6 FPGA作为控制和数据处理核心,使用4通道ADC芯片对4片APV25芯片的输出信号进行同步模数转换,经千兆以太网发送命令和传输数据,计算机端则以双线程分别接收和发送数据。实测输入电容低于200 pF时,系统噪声低于2000e,有效电荷输入范围为±20 fC,12 fC以下时线性良好。经长时间测试,系统稳定可靠,千兆网数据传输速率可达940 Mb/s。单片APV25工作时,连续触发率可达APV25上限285 kHz,4片时则为134 kHz。在实际应用于GEM探测器α射线成像实验中取得了较好的成像结果。     

分布式多通道数据采集系统中的一种串行并发总线

提出了一种适用于分布式多通道数据采集系统的串行并发总线,实现了系统的命令同步,数据有序实时传输。该总线具有同步性好、传输数据率高、物理实现简单、扩展性强等优点。实际测试结果显示,该总线在150 m距离上实现了12.288 MBps的传输数率,在13个间隔50 m分布的采集单元之间达到了好于80 ns的同步精度,充分证明了该总线方案的可行性、可靠性。经过简单的改动,该方案便可以应用于其他类似的数据采集系统中。     

一种死时间极小的多丝室读出系统

该多丝室读出系统是为费米实验室的高触发率固定靶实验Ｅ８７１设计的。系统为流水线结构，包括信号闩锁、去随机ＦＩＦＯ、编码器和缓冲器，死时间小于０．４７μｓ。该系统由多个机箱组成，每个机箱中有多个ＦＥＭ插件和它们的接口ＦＥＭＩ，每个ＦＥＭ接收并处理１２８路丝信号。为了减少读出时间，使用雏菊链电路以读出相对稀疏的数据。所有的操作都由硬件完成，一系列的事例同时在不同级电路中处理，不停地从多丝室读出系统中流     

基于LabVIEW的多通道数据采集系统

采用NI PCI-MIO-16E-1数据采集卡为硬件平台,以LabVIEW为开发软件,采用NI-DAQmx驱动程序和TDMS高速数据流文件,开发了一套多通道数据采集系统。最高可实现16道信号同时采集,同时实现数据的实时后处理、在线监测和实时图形显示。该系统在现代测控、自动化和大型科学实验研究中具有重要的应用价值。     

CBM-TOF超级模块高密度数据前端读出设计

为满足超级模块探测器质量评估的数据读出需求,设计了一种基于"三明治"结构的前端高密度数据读出方法。利用FPGA技术实现320通道时间数字化数据读出和自定义协议处理,并通过片内高速串行收发器与光纤进行长距离数据传输。在外部回环模式下的测试结果表明,6 Gb/s高速链路误码率小于10-13的置信度超过95%,接收TDC数据和自定义协议处理功能正常,系统连续稳定运行超过48 h,可满足探测器评估需求。     

一种适用于探测器读出系统的LVDS芯片的研制

研制了一种适用于高能物理中探测器读出系统的LVDS芯片,采用极低的电压摆幅实现高速差动传输数据,可以实现点对点或一点对多点的连接和传输。芯片包括驱动和接收两部分,均采用0.35um/3.3 V CMOS工艺设计,测试结果显示芯片基本达到预期研制目标。     

一种STD总线微机支持的多通道核数据获取系统

本文介绍—种STD总线微机支持的多通道核数据获取系统,它具有性能可靠,组合灵活,结构紧凑,易于系统扩充、更新和维护等优点。可在较严酷的环境下工作,尤其适用于中、小规模的核物理、空间物理及大型实验系统的前端和预先研究系统中。     

PowerPC汇编实现BES Ⅲ数据获取读出系统机箱级数据组装

介绍了如何用PowerPC汇编实现BES Ⅲ数据获取读出系统中的机箱级数据组装.文章首先简单介绍了数据组装模块在整个读出系统中的功能,然后着重介绍了用汇编实现数据组装的细节,并与C语言版本进行了性能比较.     

基于PCI的虚拟多通道定标器数据采集系统

利用通用的虚拟仪器软件和硬件技术，开发核领域常用核子仪器虚拟多通道定标器，可实现定数和定时工作方式，扩大虚拟仪器技术的应用领域。实验证实，该系统可实现对多路脉冲信号的精确采集，各通道间的同步良好。     

用于新型塑料闪烁体阵列探测器的多通道前端读出电子学设计

介绍一种用于新型塑料闪烁体阵列探测器系统的前端读出电子学（FEE）的设计与实现,该前端读出电子学主要基于电荷测量专用的集成电路（ASIC）芯片和现场可编程逻辑门阵列（FPGA）研制,可实现对多路探测器信号的采集、处理、筛选、打包,并通过LVDS差分接口上传到后端的数据获取系统（DAQ）。同时,该电路设有板载线性标定电路,可实现对各通道电子学性能刻度,设有电源电流、关键芯片及电路温度实时监控等电路,使电路具有较完善的功能和较强的自我保护能力。     

多道数据采集系统设计

文章讨论了基于USB2.0的多道数据采集系统设计与实现。介绍了系统的硬件及软件设计方法,给出了其性能测试结果。结果表明：系统性能稳定,转换精度较高。     

基于高速采样ADC的多通道数据采集系统设计

对大型高海拔空气簇观测站(LHAASO)读出电子学系统中波形取样和重建进行了初步研究,提出了基于500 MHz,12bit ADC的数据采集系统的设计和测试结果.     

Fermilab Fast Parallel Readout System for Data Acquisition

Three modules have recently been developed at Fermilab to provide high speed parallel readout of data for high energy physics experiments. This paper describes how these modules provide a fast and efficient method for transferring CAMAC event data into VME-based or FASTBUS-based memories, thus enhancing and extending the usefulness of experiments' large investments in CAMAC hardware. Using these modules can decrease the dead time of an experiment by up to a factor of 10. This paper includes a discussion of the experiment topologies In which these modules are being used.     

一种可靠的地震台站数据传输方案设计与实现

在我国禁核试核查体系中,国家数据中心需要稳定、可靠地近实时获取地震台站的监测数据,以保障日常的分析、监测能力.提出了一种数据传输方案,该方案通过从台站端的数据采集器或LISS数据源获取数据,生成CD1.1格式的数据;并采用CD1.1协议将数据近实时地传输至国家数据中心.     

多通道数据采集系统软件设计

针对大型物理实验的应用要求,设计了示波器多通道数据采集的集中控制软件。软件可对示波器参数、数据采集和传输进行远程控制。实验中,该软件满足设计要求,获取了大量重要实验数据。     

地震勘探中实时数据处理系统的设计与实现

针对地震勘探实时数据处理,设计了一套基于FPGA和ARM的高速大容量数据实时处理系统。系统充分利用了多处理器架构的优势,实现了高速数据的接收、大容量数据的存储、协议解析、数据拼接、时序转道序和无死时间乒乓存储功能,同时利用了嵌入式Linux操作系统保证了灵活性和可靠性。     

高精度时间测量系统的网络读出设计与实现

设计了一种基于网络读出的多通道时间测量控制系统。该系统基于FPGA实现1 Gigabit以太网TCP服务端关键协议的逻辑设计,用于系统时间测量数据的高速传输,对于当前TOF时间测量电子学系统读出具有借鉴意义。通过对本时间测量系统进行性能分析和网络传输测试,实验结果表明:系统单通道时间测量精度好于22 ps,该1 Gigabit以太网TCP逻辑设计传输性能可达600 Mbps。