觸發(fā)系統(tǒng)的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)_第1頁
觸發(fā)系統(tǒng)的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)_第2頁
觸發(fā)系統(tǒng)的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)_第3頁
觸發(fā)系統(tǒng)的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)_第4頁
觸發(fā)系統(tǒng)的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)_第5頁
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文檔簡介

觸發(fā)系統(tǒng)的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)第1頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四觸發(fā)系統(tǒng)與單個(gè)探測器、電子學(xué)的宇宙線聯(lián)調(diào),主要驗(yàn)證觸發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,觸發(fā)測試軟件系統(tǒng)調(diào)試,檢查與其它系統(tǒng)控制和接口協(xié)議,發(fā)現(xiàn)并解決各種隱藏的硬件缺陷。這是觸發(fā)系統(tǒng)第一次與MDC、EMC、TOF電子學(xué)和在線系統(tǒng)聯(lián)試,光纖傳輸、流水線工作、數(shù)據(jù)讀出、時(shí)序控制等得到多方面的檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室局部系統(tǒng)聯(lián)調(diào)第2頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四三號(hào)廳MDC觸發(fā)小系統(tǒng)聯(lián)調(diào)觸發(fā)系統(tǒng)需要搭建聯(lián)調(diào)系統(tǒng),包括漂移室觸發(fā),主觸發(fā)和快控制。把MFT插件插到電子學(xué)機(jī)箱共需鋪設(shè)80路15m光纖連接MFT插件與TKF插件。建立觸發(fā)系統(tǒng)多機(jī)箱測試軟件系統(tǒng)第3頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四延遲時(shí)間測量以漂移室上方閃爍體響應(yīng)宇宙線的時(shí)間作為時(shí)間零點(diǎn),測量了觸發(fā)系統(tǒng)給出L1信號(hào)的延遲時(shí)間約5120ns。從觸發(fā)快控制經(jīng)15米光纖到電子學(xué)MTI插件出口處的延遲約267ns。這個(gè)時(shí)間測量為以后的BESIII宇宙線測試時(shí)各探測器電子學(xué)的時(shí)間窗口調(diào)整提供了參考。三號(hào)廳MDC觸發(fā)小系統(tǒng)聯(lián)調(diào)第4頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四在線實(shí)驗(yàn)室EMC觸發(fā)聯(lián)調(diào)8路前放,電子學(xué)3個(gè)VME機(jī)箱,兩各主放機(jī)箱,兩塊TCBA,兩根光纖;觸發(fā)兩個(gè)機(jī)箱,EACC、主觸發(fā)、快控制、觸發(fā)時(shí)鐘;用電子學(xué)刻度信號(hào),沒有探測器。第5頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四對各個(gè)插件,電纜,光纖傳輸?shù)妊舆t時(shí)間測量,為系統(tǒng)時(shí)間調(diào)整作準(zhǔn)備。在線實(shí)驗(yàn)室EMC觸發(fā)聯(lián)調(diào)轉(zhuǎn)接板信號(hào)到TCBA插件收到L1信號(hào)間延遲5.5μ第6頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四實(shí)驗(yàn)室電子學(xué)前放的通道信號(hào)衰減功能測量,共測量4道,改變刻度值128個(gè)點(diǎn),測量差分信號(hào)單端電壓值。如圖。各路一致性比較好;200以下線性較好;數(shù)字電位器寫零時(shí),單端電壓仍有20-80mv。第7頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四物質(zhì)樓TOF系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

探測器使用8塊TOF閃爍體層疊為8層,探測宇宙線事例;探測器雙端輸出,使用16路電子學(xué)TDC通道,時(shí)鐘由TOF時(shí)鐘系統(tǒng)扇出給出;觸發(fā)兩個(gè)VME機(jī)箱,內(nèi)有TOF觸發(fā)板,主觸發(fā)邏輯、快控制等;電子學(xué)使用在線程序,觸發(fā)使用觸發(fā)測試程序。第8頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四快控制光纖消除同步的不確定性方法是:多次啟動(dòng)光纖的同步,改變發(fā)送端端時(shí)鐘的相位,使接收端的本地時(shí)鐘時(shí)鐘前沿處在數(shù)據(jù)穩(wěn)定的位置。TOF和快控制使用同一種光纖數(shù)據(jù)傳輸方法,光纖消除同步的不確定性方法與快控制相似,用改變接收端本地時(shí)鐘的上升沿鎖存數(shù)據(jù)。先調(diào)整一路,再用發(fā)對齊碼使用異步FIFO來對齊所有光纖通道。觸發(fā)其它系統(tǒng)使用RocketIO技術(shù)的光纖數(shù)據(jù)傳輸,用發(fā)送對齊碼,改變異步FIFO緩存的個(gè)數(shù)對齊。光纖數(shù)據(jù)消除晃動(dòng)和對齊第9頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四通過這幾個(gè)觸發(fā)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室聯(lián)調(diào)驗(yàn)證系統(tǒng)方案是成功的。觸發(fā)各子系統(tǒng)邏輯得到檢驗(yàn)和完善。發(fā)現(xiàn)和解決觸發(fā)內(nèi)部硬件設(shè)計(jì)缺陷;發(fā)現(xiàn)解決系統(tǒng)問題;探測器、電子學(xué)、觸發(fā)噪聲高計(jì)數(shù)率實(shí)驗(yàn),穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)積累調(diào)試經(jīng)驗(yàn),為BESIII宇宙線實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。第10頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四觸發(fā)系統(tǒng)總體聯(lián)調(diào)-BESIII宇宙線實(shí)驗(yàn)觸發(fā)系統(tǒng)參加BESIII整體宇宙線測試主要調(diào)整和優(yōu)化觸發(fā)系統(tǒng)工作參數(shù);并檢驗(yàn)觸發(fā)時(shí)序、效率;考驗(yàn)觸發(fā)系統(tǒng)長期工作的可靠性和穩(wěn)定性。第11頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四觸發(fā)系統(tǒng)總體安裝先安裝EMC、GTL、FC,按照譜儀的安裝順序,逐步完成MDC、TOF、MU、定標(biāo)器、TDC等的安裝。觸發(fā)前端光纖發(fā)送板都是安裝在各自電子學(xué)機(jī)箱內(nèi):MDCMFT:96EMCTCBA:16TOF時(shí)間平均器:28MUMUST:5用光纜和跳線連接第12頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四因?yàn)楣饫w至少需要一次拆裝。因此決定采用一個(gè)機(jī)柜群用一或二根預(yù)連接多芯光纜,用光纖跳線與插件連接。優(yōu)點(diǎn)是光纜護(hù)套具有防水,防塵,有一定的強(qiáng)度適合譜儀大廳的工作環(huán)境。預(yù)連接的安裝方法使得安裝靈活,拆裝方便,便于維護(hù)管理。共鋪設(shè)光纜13根,長45m。(總共光纖通路346,這次實(shí)驗(yàn)連接檢查256路)。兩端再用3m和2m的光纖跳線連接觸發(fā)前端板和光纖接收板。安裝后用光筆檢查,光路都是好的。但在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)有兩根不好或效率不高。觸發(fā)系統(tǒng)總體安裝第13頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四觸發(fā)系統(tǒng)總體聯(lián)調(diào)-BESIII宇宙線實(shí)驗(yàn)在BESIII探測器的最后一部分安裝完成之后,2008年2月14日上午,BESIII成功實(shí)現(xiàn)所有探測器的完整取數(shù)。第14頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四觸發(fā)系統(tǒng)時(shí)序調(diào)整光纖數(shù)據(jù)對齊調(diào)整由于安裝后,光纖數(shù)量增加,長度改變較大,原來的光纖對齊參數(shù)也有改變,需要調(diào)整光纖對齊參數(shù)。快控制初期調(diào)整后,因?yàn)楦鼡Q新版本的CLKF后,發(fā)現(xiàn)L1有一個(gè)時(shí)鐘周期的不確定性,再次調(diào)整后解決。TOF使用原來實(shí)驗(yàn)室調(diào)試方法,調(diào)整好后沒有發(fā)現(xiàn)問題。其它部分改變數(shù)據(jù)緩存BUF的個(gè)數(shù),用VME設(shè)置,通過Chipscope檢查對齊情況。各數(shù)據(jù)讀出插件讀出時(shí)間窗調(diào)整。主觸發(fā)觸發(fā)條件定時(shí)的調(diào)整;觸發(fā)條件對齊調(diào)整;第15頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四觸發(fā)數(shù)據(jù)的窗讀出觸發(fā)讀出數(shù)據(jù)用來調(diào)整觸發(fā)時(shí)序,在運(yùn)行時(shí)用于監(jiān)視和檢查觸發(fā)運(yùn)行情況,是非常必須和有效的。因?yàn)橛|發(fā)子系統(tǒng)輸入信號(hào)在時(shí)間上不確定性,在調(diào)試階段,了解這些信號(hào)的狀態(tài)和時(shí)間,觸發(fā)數(shù)據(jù)讀出采用時(shí)間窗讀出的辦法。MDC觸發(fā):32個(gè)時(shí)鐘周期EMC觸發(fā):16EMC時(shí)鐘周期主觸發(fā):最大63個(gè)時(shí)鐘周期根據(jù)窗讀出數(shù)據(jù)分析,要確定一個(gè)窗口的數(shù)據(jù),作為運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)讀出。以減少運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)長度。數(shù)據(jù)窗的寬度和位置可以由在線控制寫入。根據(jù)在線組的建議,觸發(fā)數(shù)據(jù)又增加一個(gè)數(shù)據(jù)格式字頭。絕大部分的觸發(fā)數(shù)據(jù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在線灌圖。第16頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四各探測器輸出的信號(hào)在時(shí)間上都具有一定的不確定性。MDC的信號(hào)不確定性約為400ns,EMC的信號(hào)不確定性約為300ns,TOF的信號(hào)不確定性約為30ns。為保證使用到同一探測器所有可能的信號(hào),在形成觸發(fā)條件時(shí),我們采用探測器信號(hào)展寬,展寬寬度大于相應(yīng)的不確定性。并保證一定的重疊區(qū)。S1(蘭),S2(綠)信號(hào)相差30ns,在各自展寬100ns,有重疊區(qū)(黃)兩個(gè)時(shí)鐘周期。觸發(fā)系統(tǒng)時(shí)序調(diào)整TOF信號(hào)展寬示意圖第17頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四定時(shí)對齊和事例判選對齊示意圖定時(shí)對齊要求不同探測器觸發(fā)條件產(chǎn)生的L1*信號(hào)相對事例發(fā)生時(shí)刻一致,在圖上部,將各探測器觸發(fā)條件時(shí)間分布的峰位點(diǎn)在時(shí)間上調(diào)成一致。用來實(shí)現(xiàn)事例的定時(shí)邏輯。事例判選對齊要求不同探測器的觸發(fā)條件在時(shí)間上有公共重疊,以滿足流水線工作方式按時(shí)鐘節(jié)拍判選的要求,在圖下部,將各探測器觸發(fā)條件的公共重疊區(qū)域在時(shí)間上調(diào)成一致。用來判斷是否是好事例。第18頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四定時(shí)檢查:峰位都在4,證明三個(gè)探測器的觸發(fā)條件時(shí)間對齊NBClus>=1前沿分布LTrkBacktoBack前沿分布BTOFBacktoBack前沿分布第19頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四

TOF時(shí)間譜(右側(cè)為放大圖)(時(shí)間單位:3ps)探測器時(shí)間信號(hào)分布。從結(jié)果來看,L1*信號(hào)基本定時(shí)給出,TOF時(shí)間晃動(dòng)較小,晃動(dòng)范圍由BTOFB-B晃動(dòng)決定。第20頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四

MDC時(shí)間譜BEMC時(shí)間譜第21頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四EEMC東端時(shí)間譜EEMC西端時(shí)間譜第22頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四1.TOF定時(shí)2.MDC定時(shí)3.EMC定時(shí)另一種定時(shí)檢查方法:峰位:1.1752.1753.190EMC觸發(fā)條件定時(shí)應(yīng)再調(diào)整一下EMC和MDC觸發(fā)條件的時(shí)間不確定性范圍較大第23頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四編號(hào)觸發(fā)條件事例率1NLtrk>=1660Hz2NLtrk>=2285Hz3NStrk>=1520Hz4NStrk>=2480Hz5NStrk>=4410Hz6NStrkB-B95Hz7NLtrk>=1120Hz8NLtrk>=290Hz9NLtrk>=460Hz10NLtrkB-B40Hz11NLtrkB-B&!NLtrk>=410HzMDC觸發(fā)MDC觸發(fā)事例率第24頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四MDC觸發(fā)從表中可以看出,內(nèi)室的事例率非常高,在對撞模式運(yùn)行狀態(tài)下,內(nèi)室的本底情況肯定更嚴(yán)重。因此,內(nèi)室的使用必須經(jīng)過實(shí)際取數(shù)測試后謹(jǐn)慎使用。表中第11項(xiàng),NLtrkB-B&!NLtrk>=4的事例基本都是好的宇宙線事例,也就是說,在未來運(yùn)行中,通過漂移室觸發(fā)的宇宙線事例將有10Hz,這與模擬得到的結(jié)果相當(dāng)。第25頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四漂移室冒道引起觸發(fā)冒道MDC電子學(xué)TRG的MDC信號(hào)分布第26頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四觸發(fā)系統(tǒng)造成的冒道發(fā)現(xiàn)一個(gè)電纜線接口不好,一個(gè)芯片管腳有虛焊,修理后分布正常。下圖為修理過的。解決前MAP圖解決后MAP圖第27頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四漂移室造成的死道兩處絲位置被漂移室安裝定位占用,沒有接到前放,因此沒有絲信號(hào)。永遠(yuǎn)的‘死道’!這兩道觸發(fā)修改邏輯為三選二。觸發(fā)徑跡第28頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四因?yàn)樵陔娮訉W(xué)相應(yīng)位置的直方圖計(jì)數(shù)正常。觸發(fā)讀出造成的死道。檢查觸發(fā)尋跡插件的FPGA邏輯,發(fā)現(xiàn)這是由于對系統(tǒng)時(shí)鐘在FPGA內(nèi)沒有約束造成的,修改后死道消失,直方圖正常。MDC電子學(xué)觸發(fā)徑跡修改后觸發(fā)第29頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四效率不高通道上圖顯示了一個(gè)因光纖效率不高造成的計(jì)數(shù)偏低的通道。可能是該通道光纖在鋪設(shè)過程中受損造成衰減增大。更換光纖后,該通道計(jì)數(shù)恢復(fù)正常(下圖)。相對冒道和死道的情況,效率不高的通道在宇宙線實(shí)驗(yàn)中比較難發(fā)現(xiàn),需要在運(yùn)行初期對每個(gè)通道進(jìn)行仔細(xì)檢查。第30頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四EMC觸發(fā)系統(tǒng)檢查安裝初期,從在線直方圖上在一層中連續(xù)4道,而且相鄰的4層MAP圖相同方位都有‘不到底的凹坑’,分布位置符合觸發(fā)單元的組合。觸發(fā)輸入信號(hào)MAP圖發(fā)現(xiàn)10幾道這樣的死道,但不同RUN死道位置發(fā)生變化。用電子學(xué)刻度信號(hào)逐道檢查時(shí),信號(hào)情況與灌圖時(shí)現(xiàn)象并不一致。后經(jīng)兩個(gè)組反復(fù)檢查,尤其是電子學(xué)的努力,找到是由于在寫入幅度調(diào)整數(shù)據(jù)不穩(wěn)定造成的。修改后解決。觸發(fā)硬件連接也發(fā)現(xiàn)幾處接觸不良的地方。第31頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四

閾值設(shè)定能量峰值時(shí)間散開的寬度~14個(gè)時(shí)鐘周期(下圖),信號(hào)達(dá)峰時(shí)間晃動(dòng)達(dá)360ns。因此,TC的時(shí)間不確定范圍也會(huì)增大。能量數(shù)據(jù)讀出采用一定窗口內(nèi)的尋峰讀出BLK8的能量譜(左)和峰位時(shí)間譜(右)第32頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四改變電子學(xué)前放數(shù)字電位器和刻度信號(hào)的幅度得到的輸入信號(hào)峰值的時(shí)間,晃動(dòng)200ns。第33頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四能量塊能量峰值去臺(tái)階前后直方圖第34頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四

EMC桶部TC環(huán)6和環(huán)7的擊中信息直方圖單窗口讀出第35頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四東西端蓋擊中信息直方圖西端蓋觸發(fā)有一死道,觸發(fā)連接問題。第36頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四閾值名稱閾值說明閾值設(shè)置R_BEtot_H桶部總能量高閾0X3AFR_EEtot_H端蓋總能量高閾0X028R_Etot_L桶部端蓋總能量低閾0X03CR_Etot_M桶部端蓋總能量中閾0X148R_BL_Z桶部端蓋東西部能量Z向平衡閾值0X0A4R_Diff_B桶部Z向差值平衡閾值0X0F6R_Diff_E端蓋Z向差值平衡閾值0X0E1R_BL_BLK能量塊平衡閾值0X030R_BL_EEMC端蓋BB事例閾值0X1ECR_DiffL差值平衡條件的最小插值0X03F按照能量分布初步確定以下閾值第37頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四NClus≥1和NClus≥2在數(shù)據(jù)讀出窗口中的分布情況桶部單一TC信息在16個(gè)時(shí)鐘窗口內(nèi)的分布情況數(shù)據(jù)多窗口讀出檢查信號(hào)時(shí)間上的散開程度和各通道時(shí)間一致性。左圖上升沿時(shí)間就是信號(hào)散開范圍,沒有平頂。按照現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,需要加寬信號(hào)的寬度EMC觸發(fā)窗讀出第38頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四EMC觸發(fā)條件Nclus1Etot_L第39頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四單機(jī)箱EMC電子學(xué)前放信號(hào)幅度調(diào)整的測量與分析觸發(fā)TCBA板使用中斷方式,用DMA讀出組合好的TC和輸入脈沖的FADC轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)。讀出數(shù)據(jù)為32拍的數(shù)據(jù)(20M時(shí)鐘),一個(gè)字頭指示出電子學(xué)的機(jī)箱號(hào)、通道號(hào)、改變數(shù)字電位器的數(shù)值。這個(gè)機(jī)箱480個(gè)通道。固定刻度信號(hào)的幅度,每個(gè)通道數(shù)字電位器改變9點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)重復(fù)取10個(gè)數(shù)據(jù)。在線系統(tǒng)完成了單個(gè)機(jī)箱的讀出運(yùn)行程序。數(shù)據(jù)初步分析完成。有待修改所有插件的FPGA配置,16個(gè)機(jī)箱可以同時(shí)獲取數(shù)據(jù)。第40頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四數(shù)值電位器寫入需要一定的時(shí)間,每改變一次,程序需要等待0.5s。左:9點(diǎn)峰值的平均值右:一個(gè)通道9個(gè)點(diǎn)的峰值第41頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四一個(gè)電子學(xué)機(jī)箱480個(gè)通道信號(hào)幅度調(diào)整圖上圖,所有數(shù)據(jù)都灌圖下圖,平均值±10%以外的數(shù)據(jù)去掉,去掉了數(shù)據(jù)中的宇宙線。除一道外,電子學(xué)通道的一致性較好!第42頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四原計(jì)劃MU觸發(fā)放在第二步。因?yàn)榍岸税鍢訖C(jī)完成,所以參與這次宇宙線實(shí)驗(yàn)。在宇宙線實(shí)驗(yàn)中,利用已有的兩塊前端板MUST傳輸桶部4個(gè)扇區(qū)的觸發(fā)信號(hào)。4個(gè)扇區(qū)的分布如圖所示:2、3、6、7為參與宇宙線觸發(fā)的扇區(qū)。利用這4個(gè)扇區(qū)的觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生背對背觸發(fā)條件。MU觸發(fā)第43頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四通過Chipscope加入MU觸發(fā)條件獲取的事例MU觸發(fā)第44頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四Muon背對背觸發(fā)的Muon觸發(fā)信號(hào)直方圖MU觸發(fā)讀出排序?Z向讀出Z向讀出?向讀出?向讀出第45頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四TOF觸發(fā)與實(shí)驗(yàn)室相比,連接變化較大,需要光纖重新對齊調(diào)整。TOF觸發(fā)條件N>=1長’1’狀態(tài),是由于輸入信號(hào)長‘1’造成的。原因是TOF電子學(xué)VME機(jī)箱后插板插針損壞,因信號(hào)端懸空造成長‘1’。第46頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四TOF觸發(fā)檢查TOF排序與觸發(fā)排序相差11個(gè)單元第47頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四TOF觸發(fā)第48頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四定標(biāo)器安裝與運(yùn)行:基于PC的多路定標(biāo)系統(tǒng)是BESШ觸發(fā)系統(tǒng)的檢測及監(jiān)視手段之一,可以實(shí)現(xiàn)對主觸發(fā)的48路觸發(fā)信號(hào)、L1、CHK、活時(shí)間、死時(shí)間以及12個(gè)事例類型信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄,并通過網(wǎng)絡(luò)向在線系統(tǒng)分發(fā)相關(guān)數(shù)據(jù)。64路TDC安裝運(yùn)行第49頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四定標(biāo)器顯示面板第50頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四EMC觸發(fā)輸入信號(hào)達(dá)峰時(shí)間超出設(shè)計(jì)范圍主觸發(fā)對齊;TOF觸發(fā)板需要增加時(shí)間窗讀出方式,以便準(zhǔn)確的確定讀出窗口位置;MDC前端信號(hào)可重觸發(fā)展寬問題;問題與討論第51頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四第52頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四第53頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四觸發(fā)前端信號(hào)使用了可重觸發(fā)展寬500ns方法,使得漂移室觸發(fā)判選邏輯在時(shí)間上產(chǎn)生比較大的不準(zhǔn)確性。由于宇宙線信號(hào)的特點(diǎn)及噪聲等影響,使得這種情況更為嚴(yán)重。對觸發(fā)定時(shí)、對齊有影響。在宇宙線實(shí)驗(yàn)中用示波器測量MFT成形過的信號(hào),有不少比例的脈寬大于500ns,有的達(dá)到800ns-900ns的信號(hào)。可重觸發(fā)是為了不丟失好的擊中。如不使用可重觸發(fā)展寬辦法,可能影響觸發(fā)效率。觸發(fā)MDC前端信號(hào)可重觸發(fā)展寬討論第54頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四本文參考資料來自徐昊、魏書軍、金大鵬、曹國富、盧云鵬、王強(qiáng)、趙京周等。在實(shí)驗(yàn)期間內(nèi),觸發(fā)系統(tǒng)與各探測器、各電子學(xué)、慢控制、總體以及軟件組等均有合作關(guān)系,得到大家的幫助和支持。向參加譜儀聯(lián)調(diào)的同志們表示感謝!!第55頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四分析:觸發(fā)條件沒有完全對齊,

EMC觸發(fā)信號(hào)寬度不夠,EMC觸發(fā)定時(shí)要細(xì)致調(diào)整。TOF觸發(fā)條件取數(shù),EMC觸發(fā)定時(shí)的TOF時(shí)間分布。第56頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四快控制通道亂碼問題在和漂移室電子學(xué)聯(lián)調(diào)時(shí),發(fā)現(xiàn)當(dāng)開關(guān)6UVME機(jī)箱或者插拔快控制光纖時(shí),會(huì)導(dǎo)致漂移室電子學(xué)機(jī)箱讀數(shù)出錯(cuò),并且上位機(jī)失去對機(jī)箱的控制。經(jīng)過分析找到原因是:快控制光纖信號(hào)同步之前,會(huì)有雜亂信號(hào)送出,而MTI板的FPGA由于RLOAD亂碼信號(hào)會(huì)被重新配置。從而導(dǎo)致整個(gè)電子學(xué)系統(tǒng)出錯(cuò)。把RLOAD信號(hào)線去掉后,這個(gè)問題不再出現(xiàn)。在快控制插件重新同步時(shí)也有亂碼出現(xiàn)。在其他系統(tǒng)聯(lián)調(diào)時(shí)同樣出現(xiàn)大致的問題第57頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四經(jīng)過與電子學(xué)相關(guān)人員協(xié)商,達(dá)成如下共識(shí):1)電子學(xué)控制插件的FPGA不能用RLOAD信號(hào);2)作為與觸發(fā)快控制接口的FPGA/CPLD要能有效屏蔽RLOAD等快控制信號(hào),在需要操作時(shí)才打開。在宇宙線實(shí)驗(yàn)中也出現(xiàn)了這個(gè)問題,因?yàn)橛邢到y(tǒng)調(diào)試的經(jīng)驗(yàn),都能快速找到原因。快控制通道亂碼問題第58頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四調(diào)試中發(fā)現(xiàn),MDC、EMC、TOF電子學(xué)和觸發(fā)4個(gè)系統(tǒng)起始觸發(fā)號(hào)不一致。因此專門開會(huì)統(tǒng)一觸發(fā)號(hào)為0-255。FULL信號(hào)運(yùn)行機(jī)制造成L1的丟失:如在觸發(fā)號(hào)255時(shí)發(fā)出FULL,總觸發(fā)來不及屏蔽L1,造成L1丟失。改為250發(fā)出FULL。其它FULL信號(hào)功能缺陷觸發(fā)號(hào)不一致,丟失L1問題第59頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四觸發(fā)硬件問題邏輯;光纖對齊調(diào)整;中斷和中斷緩存;觸發(fā)數(shù)據(jù)讀出和FULL功能;電源波動(dòng)帶來的干擾和噪聲的解決。第60頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四漂移室觸發(fā)系統(tǒng)對漂移室的噪聲分析起到了重要作用。在沒有觸發(fā)系統(tǒng)控制時(shí),漂移室電子學(xué)根據(jù)漂移室上方的閃爍體信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)獲得數(shù)據(jù)。很少看到漂移室內(nèi)出現(xiàn)絕大多數(shù)絲著火的現(xiàn)象(即滿天星)。有了漂移室觸發(fā)后,以徑跡個(gè)數(shù)作為觸發(fā)條件,真實(shí)的反映了漂移室內(nèi)的信號(hào)情況,因而能夠捕捉到噪聲。調(diào)試發(fā)現(xiàn),漂移室清潔間內(nèi)的日光燈、空調(diào)等環(huán)境因素都給漂移室?guī)碓肼暋F渲校展鉄糸_啟瞬間事例率高達(dá)上千赫茲,空調(diào)機(jī)啟動(dòng)瞬間也有幾十赫茲的影響。在去掉這些外部影響后,就可以看到漂移室自身的噪聲影響。MDC噪聲第61頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四用觸發(fā)長徑跡數(shù)>4觸發(fā),事例率達(dá)~70Hz,MDC采用局部斷高壓的辦法,找到部分漂移室信號(hào)絲存在嚴(yán)重的放電,產(chǎn)生了極大的信號(hào),使很多其它的單元也感應(yīng)出了干擾信號(hào),這些干擾信號(hào)具有高度相關(guān)性,在觸發(fā)系統(tǒng)中形成大量的假徑跡,從而產(chǎn)生大量的誤觸發(fā)。在斷開某些放電嚴(yán)重的信號(hào)絲的高壓后,觸發(fā)率明顯降低(<10Hz@長徑跡數(shù)>4)。MDC噪聲第62頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四在EMC觸發(fā)聯(lián)調(diào)時(shí): 問題:在電源上拔插示波器或吸塵器,觸發(fā)機(jī)箱出現(xiàn)滿錯(cuò)誤現(xiàn)象。 原因:有些觸發(fā)插件對L1及CHK做寬度檢查,有些未做。 解決:相關(guān)插件對相關(guān)信號(hào)做6個(gè)時(shí)鐘寬度的檢查。在線實(shí)驗(yàn)室EMC觸發(fā)聯(lián)調(diào)第63頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四左邊是發(fā)4kHz的L1在線數(shù)據(jù)讀出監(jiān)控曲線,其橫坐標(biāo)是時(shí)間,縱坐標(biāo)是事例率,可以看出讀出比較穩(wěn)定。因?yàn)樵谟行r(shí)候插件中的數(shù)據(jù)沒有能及時(shí)讀出,出現(xiàn)了FULL信號(hào),因而L1信號(hào)被屏蔽,造成一小段時(shí)間讀出事例速度下降。圖4右邊是發(fā)6kHz的L1在線數(shù)據(jù)讀出監(jiān)控曲線,因?yàn)槭吕瘦^高,讀出壓力大,因而出現(xiàn)FULL比較多,曲線上有多次下降的現(xiàn)象。高事例率實(shí)驗(yàn)第64頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四與每次讀出1個(gè)事例相比,CBLT每次讀出多個(gè)事例數(shù),可以減少總線響應(yīng)信號(hào),從而提高數(shù)據(jù)讀出速度。經(jīng)測試,每次讀出16個(gè)事例比較合適。在這種情況下,從GTL發(fā)固定頻率約為8kHz的假L1,系統(tǒng)可以長時(shí)間連續(xù)取數(shù),沒有FULL出現(xiàn)。圖的橫坐標(biāo)是讀出速率,按每次16個(gè)事例折合事例速率約6.944kHz。高事例率實(shí)驗(yàn)第65頁,共71頁,2023年,2月20日,星期四降低閾值,增加事例率(MDC電子學(xué)有數(shù)據(jù))把CBLT每次讀出事例數(shù)設(shè)置為16,逐步降低漂移室電子學(xué)的時(shí)間閾值,希望能把事例率穩(wěn)定在正式運(yùn)行取數(shù)時(shí)的4kHz左右。因?yàn)槭蹻ULL信號(hào)的影響,事例率在3.5~7kHz之間波動(dòng),測得漂移室電子學(xué)的平均事例長度約100Bytes,屬于擊中數(shù)比較多的數(shù)據(jù)長度。經(jīng)過這兩種方法測得的傳輸速度表明,在線數(shù)據(jù)讀出可以滿足BESIII系統(tǒng)在4kHz事例率下的數(shù)據(jù)讀出要求

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