一种用于核与粒子物理实验数字化的多重数触发判选电路设计

核与粒子物理实验中,因实验本底与探测器噪声影响,实验需要通过触发判选机制筛选出有效物理事例,剔除掉本底噪声。针对物理实验高事例率情况下基于击中多重数（Hit multiplicity,NHit）的触发判选需求,设计了一种高性能数字触发判选电路。该电路具有13路高速串行通信接口,支持光纤数据传输与千兆网络通信;板载32 Gb DDR4缓存与高性能FPGA,以支持大容量高速存储与实时数据处理。基于该电路可运行实时的硬件NHit触发算法,从而实现对前端数据的快速触发判选与数据读出,同时该电路便于扩展,可灵活地用在不同的物理实验上。经过测试验证,数字触发判选电路单路光纤接口传输速率可达8.125 Gb/s,上行网络传输速率达949.3 Gb/s,DDR4缓存实际读写速率可达102.6 Gb/s,满足数字触发判选电路设计的数据传输与缓存需求。