Introduction

Update history

2017.12.19

  • 2章にMezzanine DTLの項を追加。
  • 2章にMezzanine HR-TDCの項を追加。
  • 既存のファームウェアのリセットシーケンスの統一。（4章に記述）
  • 既存のファームウェアは100 Mbpsの通信はサポートしてない事を明記。
  • 既存のファームウェアのデータヘッダにHRMメザニンカードが刺さっている事を示すビットを追加。（4章に記述）
  • HUL MH-TDCの高負荷に対する安定性を強化。イベントワードサイズのビット幅を12bitへ変更。10910^9までイベントスリップがない事を確認。
  • 4章にHR-TDCの項を追加。
  • 7章に何点か実践的な使い方を追加。
    • SPI flashをMT25QL512に変更した基板について。
    • 簡単なテストの方法。
    • クレートにたくさん挿して使用する方法。
    • HR-TDCの使い方。
  • 制御用C++ソフトウェアのsitcp_controller.ccを変更。Reset_SiTCPのスリープ設定を行う。
  • 制御用C++ソフトウェアからgccバージョン依存性が強いgzfilter.hhを削除。データ圧縮を行うオプションを削除。

2018.2.2

  • HRM、 Scaler、 MH-TDC、 HRTDC_BASEファームウェアにおいてJ0バスからイベントタグを受け取るとHRMが刺さっているモジュールとの間で、イベント番号が1ずれる問題を解決。
  • Mezzanine HR-TDC、 MH-TDCにおいて、設定したサーチウィンドウ外からデータが返ってくるバグを解決。
  • HR-TDC_BASEでBCT::ResetをかけるとLocal busがハングするバグを解決。
  • 7章にKEK VMEクレートにさしてLevel2をJ0から受け取る設定の場合、モジュールリセット後にスレーブ側がトリガーを受け取れなくなる問題について記述。(解決済み)
  • 7章にイベントスリップが発生した場合について記述しました。

2018.8.22

  • 5章にSPI flashをS25FL256SAGNFI001に交換した基板についてを追記。
  • 5章にオリジナルのSPI flash memoryであるN25Q128Aの取り扱いについて記述。

2021.11.10

  • Firmwareをversion 3へメジャーアップデート。
  • User guideの記述を見直し大幅書き換え。

2022.01.13

  • 英語版のユーザーガイド作成時に見つかった間違いを修正。

2022.03.18

  • Mezzanine HR-TDCのsub-header構造の記述に間違いがあったので修正。

2023.01.17

  • Mezzanine HR-TDC v5.0とHUL HRTDC BASE v4.0をリリース。変更した部分に関する記述を更新。
  • ソフトウェアからMifFunc.ccを廃止。代わりにBctBusBridge.ccを導入。
  • HUL HRTDC BASEのセルフビジー長が短くて、ビジー信号に谷間が出来るバグを修正。

2023.02.24

  • HUL HRTDC BASE v4.1をリリース。v4.0はバグありで正しく動作しない。

2023.08.19

  • Mezzanine HR-TDCのクロック周波数の記述が間違っていたのを修正。

モジュール概要

Hadron Universal Logic (以下HUL) moduleはこれまでハドロン実験で利用されてきたTohoku Universal Logic (TUL) の後継機として開発されたモジュールです。FPGAをXilinx Kintex 7に切り替え、より複雑なロジックを高速に動かすことが可能になりました。 HULは2つの固定入力コネクタ、2つのメザニンカードスロットを有しており、メザニンカードを挿す事によって様々な用途へと拡張していくことが可能です。 これらポートとFPGAは64 (32x2) の固定入力線、および64ペア (32x2) の差動線で接続されており、最大128 chの入力を取り扱うことが出来ます。 このうち、64ペアの差動線はメザニンベースコネクタと直接接続されているため、メザニンカードとは自由に入出力を行うことが可能です。

HULはTULに存在しなかったデータ通信インターフェース (GbE) とトリガー入出力バス (KEK-VME J0) を有します。PCとの通信はSiTCPによって提供されるUDPとTCPのプロトコルを利用して行います。SiTCPはFPGAを用いたTCP/IP技術のハードウェア的実装であり、HULはイーサネットケーブルによる1 GbpsのTCP通信をサポートします。また、UDP通信はSiTCPのRBCP (remote-bus control protocol) によって拡張され、アドレス指定によるスローコントロールもサポートされます。KEK-VME J0バスはM-LVDS 8ペアによるトリガー配布用バスであり、7ペアの送信線、1ペアの出力 (BUSY) 線によって構成されます。HULはこのJ0バスのドライバ (バスコントローラ) としての役割と、レシーバとしての両方の役割をこなすことが可能です。

HULはOpen-It project 「Hadron Universal Logic Module」において開発されたエレクトロニクスです。本回路はOpen-Itの技術提供を受けています。 Open-It