【摘要】：北京譜儀III是改進(jìn)后的北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(BEPCII)上的大型探測(cè)器,由于其內(nèi)徑跡室部分目前老化情況比較嚴(yán)重,需要預(yù)研下一代內(nèi)徑跡室的技術(shù)方案。為此,高能物理研究所實(shí)驗(yàn)物理中心探測(cè)器、電子學(xué)、數(shù)據(jù)獲取和物理軟件組人員聯(lián)合山東大學(xué)在2012年申請(qǐng)了國家自然科學(xué)基金大科學(xué)裝置聯(lián)合基金,獲準(zhǔn)開展“北京譜儀Ⅲ主漂移室內(nèi)室改進(jìn)的MAPS探測(cè)技術(shù)研究”,其中電子學(xué)系統(tǒng)的研究是該項(xiàng)目的子課題。電子學(xué)系統(tǒng)根據(jù)MAPS(Monolithic Active Pixel Sensor,簡(jiǎn)稱MAPS)項(xiàng)目需求,需要實(shí)現(xiàn)1/10內(nèi)室模型的研制�？紤]探測(cè)器芯片的信號(hào)特征以及項(xiàng)目數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?需設(shè)計(jì)芯片的數(shù)據(jù)讀出、處理相關(guān)電路以及編寫相關(guān)FPGA固件程序并進(jìn)行測(cè)試。電子學(xué)系統(tǒng)包括兩級(jí)電路。第一級(jí)為L(zhǎng)adder級(jí),該級(jí)電路將10個(gè)探測(cè)器芯片作為一個(gè)單元模塊,在軟板進(jìn)行打線并將信號(hào)引出,傳輸至后端電路;第二級(jí)為前端控制板,該級(jí)電路作為數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理的主要部分,需要負(fù)責(zé)DAQ、探測(cè)器與電子學(xué)的互相通信。包括配置信息的加載,控制信號(hào)的實(shí)現(xiàn),Ladder采樣數(shù)據(jù)的傳輸與處理。同時(shí)電源供電電路針對(duì)信號(hào)的特點(diǎn)對(duì)所有模塊供電并進(jìn)行監(jiān)測(cè)。程序控制實(shí)現(xiàn)的主要功能是電子學(xué)系統(tǒng)的控制與數(shù)據(jù)的傳輸處理。其中包括JTAG(Joint Test Action Group;聯(lián)合測(cè)試工作組)協(xié)議對(duì)芯片配置信息的加載,數(shù)據(jù)的處理,TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的編寫。設(shè)計(jì)中靈活利用FPGA中的豐富邏輯資源進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理與通信協(xié)議的設(shè)計(jì),程序中每一級(jí)均設(shè)置了緩存機(jī)制,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖處理,保證了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。針對(duì)設(shè)計(jì)的功能,通過程序仿真,電腦模擬等方法驗(yàn)證其功能。聯(lián)合DAQ及探測(cè)器組測(cè)試并取數(shù),測(cè)試系統(tǒng)整體功能,并對(duì)取數(shù)結(jié)果分析驗(yàn)證系統(tǒng)功能。
[Abstract]:The Beijing Spectrometer (III) is a large detector on the (BEPCII) of the improved Beijing Electron Positron Collider (BCEC). Due to the serious aging of the inner track chamber, it is necessary to pre-study the technical scheme of the next generation inner track chamber. To this end, in 2012, Shandong University applied for the National Natural Science Foundation of the National Science Foundation of China to the National Natural Science Foundation of China for a joint fund for large scientific devices, in the laboratory physics center of the Institute of High Energy Physics. The research on the improved MAPS detection technology in the main drift chamber of Beijing Spectrometer 鈪，

本文編號(hào)：2193564