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18.3.2002 M. Fahrer, Seite 1DPG-Tagung 2002, Leipzig
Datennahme und Slow Control in Vorbereitung der Datennahme und Slow Control in Vorbereitung der
Serienproduktion der CMS-SpurdetektormoduleSerienproduktion der CMS-Spurdetektormodule
M. Fahrer, G. Dirkes, S. Heier, Th. Müller, W. Schwerdtfeger,
Th. Weiler, S. Weseler†
Institut für Experimentelle Kernphysik
Universität Karlsruhe (TH)
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ModulModul
Hybrid
Pitch-Adapter Sensor B Sensor A
zur HV
zur Auslese
APV
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ModultestsModultestsTests• vor dem Bonden: Test des Hybriden• nach dem Bonden: Test des Moduls (Hybrid+Sensoren)
Testmethoden• Rauschen von APV-Kanälen/Streifen und APVs• Spannungspegel der APV-Kanäle (Pedestal)• Kalibrierung der APV-Vorverstärker• Licht-Test mit IR-LEDs• Tests mit Quellen und kosmischer Strahlung• Kühlung• Laserscan mit Hilfe von Schrittmotoren• Temperaturkarte des Sensors mit Hilfe von Schrittmotoren
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AuslesehardwareAuslesehardware
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AusleseketteAuslesekette
Sequencer
Software
FED RAM
Quelle
Cosmics
enable ext trig, send (cal) trig
ext trigled trig
APV trigcal sequence
ro trig
samples frames
raw data
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Aufgaben der SoftwareAufgaben der SoftwareReadout• Senden der Trigger• Auslese der Rohdaten• Bereitstellung der Daten• Ansteuerung der APVs
Analyse• „Primär“analyse der Daten• Bereitstellung der Histogramme• „intelligente“ Analyse:
Entdecken von Streifen-
APVKanal- und APV-Fehlern
GUI• Visualisierung der Daten• Koordination des Testablaufs• Überwachung des Status von Readout und Analyse• Bereitstellung einer intuitiven Teststand-Benutzeroberfläche
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SoftwareübersichtSoftwareübersicht
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KommunikationKommunikation
GUI
AnalyseReadout Slow Control
His
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Kom
man
dos
Kom
man
dos
Kom
man
dos
Rohdaten
Internetsocket: Austausch von Status und Befehlen
Shared Memory: Bereitstellung der Rohdaten
Semaphoren: Austausch von Zugriffserlaubnissenauf Hardware und Daten
Block Sem
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Slow Control Hard- und SoftwareSlow Control Hard- und SoftwareSC main
Power Thread Joystick Thread
Temp Control
mioread
Tempmux Peltiercontrol lib
Motherboard lib
Motor lib Joystick libLED lib HV lib
RO main
/dev/comedi0 /dev/ni /dev/ttyS0 /dev/input/js0
PCI-Bus PCI-Bus serial I/O Gameport
MIO DIO
ScMux Peltiercontrol
Motherboard
Motor CLED C HV C
Sof
twar
eH
ard
war
e
sem
holdpower
gettemp
sem
PE PE PE16xPT100 x y
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Benutzer-Benutzer-oberflächeoberfläche
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HistogrammansichtHistogrammansicht
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DatenDaten
Auslese- /Analyse-Frequenzen: (Pentium III, 1GHz)• Pedestalrun: 400 Hz• Calibrationrun: 400 Hz• Calibration-Pulseshape: 500 Hz
Eventgröße: ~ 1 kByte
Samplingrate: ~ 250 kHz
Rohdatenrate: ~ 500 kByte/s
Shared Memory Größe: ~ 500 kBytes (variabel)
Netzbelastung: pro Socket wenige Bytes/s im Wartezustand
Histogrammgröße: max 5 kByte
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Zusammenfassung und AusblickZusammenfassung und Ausblick
• Schnelle Teststation (Ereignisrate bis 500 Hz)• Automatisierung der Tests weit fortgeschritten• Auslese, Analyse, Slow Control in C++• Visualisierung, Ablaufkontrolle, Benutzerführung in LabView• Software modular• GUI von überall startbar (Netzbelastung gering)
• Tests sollen ganz ohne Eingriffe eines Operators ablaufen• Modulfehler anhand der präprozessierten Daten erkennen• Präprozessierte Daten und Resultate in Datenbank schreiben