]> jspc29.x-matter.uni-frankfurt.de Git - mvd_docu.git/commitdiff
snapshot
authorMichael Wiebusch <antiquark@gmx.net>
Tue, 13 May 2014 13:06:31 +0000 (15:06 +0200)
committerMichael Wiebusch <antiquark@gmx.net>
Tue, 13 May 2014 13:06:31 +0000 (15:06 +0200)
mvdsensorcontrol/bib.tex [new file with mode: 0644]
mvdsensorcontrol/daqsetup.tex
mvdsensorcontrol/documentation.tex

diff --git a/mvdsensorcontrol/bib.tex b/mvdsensorcontrol/bib.tex
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d3ea4ab
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,86 @@
+\begin{thebibliography}{9}
+\bibitem{stm32f103rc}
+ST Microelectronics, STM32F103xC STM32F103xD STM32F103xE datasheet, April 2011\\
+http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/\\
+document/datasheet/CD00191185.pdf (2014)
+
+% \bibitem{bibitem000:cbmphysicsbook}
+% Friman, B.
+% ; Heohne, C.
+% ; Knoll, J.
+% ; Leupold, S.
+% ; Randrup, J.
+% ; Rapp, R ; Senger, P.:
+% \emph{The CBM Physics Book, Compressed Baryonic Matter in Laboratory Experiments}
+% ,June 2010
+% \bibitem{bibitem001:matsui}
+% Matsui and H.
+% Satz, Phys.
+% Lett.
+% B178, 416, 1986
+% \bibitem{bibitem002:himmi}
+% Himmi, A. ; Doziere, G. ; Bertolone, G. ; Brogna, A. ; Dulinski, W. ; Colledani, C. ; Dorokhov, A. ; Hu, Ch. ; Morel, F. ; Torheim, O. ; Valin, I.:\emph{ Mimosa26 User Manual,} December 2008.
+% \bibitem{bibitem003:specht}
+% Matthieu Specht, \emph{Threshold DAC Characterization system for Mimosa26 - User’s manual}, November 2009
+% \bibitem{bibitem004:refmuxer}
+% Analog Devices, High Performance Analog Multiplexers ADG408BRUZ, 2006\\
+% http://www.analog.com/static/imported-files/data\_sheets/ADG408\_409.pdf (2012)
+% \bibitem{bibitem005:refina}
+% Burr Brown, Ultra Low Input Bias Current Instrumentation Amplifier INA116, 1994\\
+% http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina116.pdf (2012)
+% \bibitem{bibitem006:refavr}
+% Atmel Corporation, 8-bit Atmel
+% Microcontroller
+% with 64K Bytes
+% In-System
+% Programmable
+% Flash
+% ATmega644/V, 2012\\
+% http://www.atmel.com/Images/doc2593.pdf (2012)
+% \bibitem{bibitem007:lvds-receiver}
+% Texas Instruments, High Speed Differential Receivers (Rev. B), November 2004 \\
+% http://www.ti.com/product/sn65lvds33 (2012)
+% \bibitem{bibitem008:reflvds}
+% Texas Instruments, SNx5LVDS31, SN65LVDS3487, SN65LVDS9638: High-Speed Differential Line Drivers (Rev. L), July 2007\\
+% http://www.ti.com/product/sn65lvds31 (2012)
+% \bibitem{bibitem009:refltc}
+% Linear Technology, LTC1044 - Switched Capacitor Voltage Converter\\
+% http://www.linear.com/product/LTC1044 (2012)
+% \bibitem{bibitem010:christoph}
+% Christoph Schrader,
+% \emph{A Readout System for the Micro-Vertex-Detector Demonstrator for the CBM experiment at FAIR}.
+% Institut für Kernphysik,
+% Goethe Universität Frankfurt,
+% 2011
+% \bibitem{bibitem011:altium}
+% Altium Designer\\
+% http://ad10.altium.com (2012)
+% \bibitem{bibitem012:avrisp2}
+% Atmel Corporation,
+% Application Note AVR069: AVRISP mkII Communication Protocol\\
+% http://www.atmel.com (2012)
+% \bibitem{bibitem013:christophtalk}
+% Christoph Schrader, \emph{Übersicht über das finale Auslesesystem des Micro-Vertex-Detektors für SIS100},
+% DPG Frühjahrstagung, Mainz, 2012
+% \bibitem{bibitem014:bertram}
+%   Bertram Neumann, internal note,
+%   \emph{Frequency dependent transmission and crosstalk with flex print cables "Guandong Shengyi Sci. Tech SF302 101820SR"}.
+%   Elektronik-Abteilung, 
+%   Institut für Kernphysik,
+%   Goethe Universität Frankfurt,
+%   October 2011.
+% \bibitem{bibitem015:fpcreport}
+% Michael Wiebusch, internal note,
+% \emph{Behaviour of transmission and crosstalk in flex print cables with additional ground layer}
+%   Institut für Kernphysik,
+%   Goethe Universität Frankfurt,
+%   2011       
+% \bibitem{bibitem016:pt100}
+% Maxim Integrated Products, High-Precision 1-Wire Digital Thermometer DS18S20, 2008
+% \bibitem{bibitem017:mimosa26}
+% \emph{MIMOSA26
+% User Manual v1.5
+% (Preliminary version)}
+% Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien IN2P3-CNRS / UdS Strasbourg – France,
+% 2011
+\end{thebibliography}
index 1e092543bcca07ff39dd47fd559f8a9564f9f429..5e599cc6cab0d37cb08e5b60a1716871221a9ea5 100644 (file)
@@ -108,6 +108,7 @@ sensor's electrical behaviour.
 The converter board consists of the following circuits:
 \begin{description}
 \item[Power supplies]
+\label{sec:Power_supplies}
 % \paragraph{Power supplies}
 For each of the two sensors, the converter board provides a power supply for the analog supply voltage
 and a second one for the digital supply voltage. 
@@ -136,6 +137,7 @@ Short/discharge output of analog power supply for sensor 1
 Short/discharge output of digital power supply for sensor 1
 \end{description}
 \item[ADC]
+\label{sec:ADC}
 % \paragraph{ADC}
 The converter board possesses two 16 bit ADCs and adjacent amplifier and multiplexer circuits
 to monitor the following observables for each of the two sensors:
@@ -178,6 +180,7 @@ Calibration offset that has to be subtracted from VDiscRefA-VDiscRefD to reduce
 uncertainty introduced by the multiplexer and amplifier circuitry.
 \end{description}
 \item[Latchup detection circuit]
+\label{sec:Latchup_detection_circuit}
 % \paragraph{Latchup detection circuit}
 Each power supply unit has a shunt plus a high side current mirror in order to measure the
 voltage drop on the shunt that is proportional to the output current.
@@ -186,6 +189,7 @@ The comparator also receives a reference voltage from a programmable on-board DA
 If the output current exceeds a certain threshold, depending on the DAC setting, a fast digital signal
 is generated by the comparator indicating an overcurrent situation.
 \item[Programmable DAC]
+\label{sec:Programmable_DAC}
 % \paragraph{Programmable DAC}
 On the converter board there is one programmable eight channel digital to analog converter (DAC).
 Six of its channels are used for the following purposes:
@@ -224,9 +228,33 @@ signal is 0.
 \end{description}
 % \paragraph{Microcontroller}
 \item[Microcontroller]
-[stm32 blah blah ??]
+\label{sec:Microcontroller}
+The converter board is equipped with an STM32F103RC microcontroller.
+Its processor core is an ARM 32-bit Cortex™-M3 CPU which is operated at a clock rate of
+\SI{72}{\mega\hertz}.
+The purpose of the microcontroller is to communicate with the 
+\hyperref[sec:CbController]{converter board controller} entity on the FPGA board and make the
+functionality of all active converter board components accessible via slow control.
+The microcontroller controls:
+\begin{itemize}
+\item
+The \hyperref[sec:Power_supplies]{power supply} switches
+\item
+The readout of the \hyperref[sec:ADC]{ADCs}
+\item
+The \hyperref[sec:Programmable_DAC]{DAC} that sets the clamping voltages and the
+\hyperref[sec:Latchup_detection_circuit]{latch-up detection} thresholds
+
+\end{itemize}
+
+% - SPI/UART
+% - general purpose device, custom firmware, written in C
+
+% - read adcs
+% - set switches (power/signals)
+% - set DAC
+% - read overcurrent status
 
-% \paragraph{Signal buffers and signal converters}
 \item[Signal buffers and signal converters]
 All signals between the converter board and the TRB3 are exchanged via LVDS lines to use the most
 stable transmission technique. After all this connection is the longest distance in the set-up
@@ -278,9 +306,9 @@ The TRB3 board is the third iteration of the FPGA based multi purpose data acqui
 platform that was developed for the HADES experiment. It is also used in several other high energy
 physics experiments due to its versatility.
 
-It is equiped with five Lattice ECP3-150EA FPGAs, i.e. one central and four peripheral FPGAs.
+It is equipped with five Lattice ECP3-150EA FPGAs, i.e. one central and four peripheral FPGAs.
 The board possesses eight SFP ports that are able to accomodate optical or electrical ethernet adaptors.
-Next to each peripheral FPGA a high pin density extension connector is located, that can be equiped
+Next to each peripheral FPGA a high pin density extension connector is located, that can be equipped
 with specialized adaptor or interface boards. This way a wide range of data acquisition applications
 is possible. The FPGAs have an internal flash storage for its design configuration.
 When the FPGA is powered or reset, it retrieves and loads the configuration from this flash.
@@ -298,6 +326,7 @@ The design for the TRB3 peripheral FPGAs consists of
 three main entities: The readout controller (ROC), the JTAG controller and the converter board
 controller (CbController). Each of the three has its distinct functionality.
 \subsubsection{Readout controller}
+\label{sec:ReadoutController}
 The readout controller\footnote{Implemented by Borislav Milanovic during his PhD. studies}
 captures the synchronous serial data stream coming from the sensor.
 By means of the front-end electronics and dedicated FPGA pins the readout controller receives
@@ -335,6 +364,7 @@ can be initialized and reset via slow control commands.
 See section \ref{sec:JTAG_programming} for more details about JTAG registers and their manipulation.
 
 \subsubsection{Converter board controller}
+\label{sec:CbController}
 The converter board controller is not directly involved in the communication with the sensor.
 It acts as a slow control bridge to the functionality of the
 \hyperref[sec:converter_board]{converter board}, thus
@@ -343,12 +373,14 @@ Furthermore it is involved in the acquisition of sensor status information,
 such as sensor temperature and power consumption.
 For communication with the converter board the entity includes an SPI slave interface and a
 bidirectional UART.
-The CbController entity forwards slow control commands to the converter board via the UART and
-receives status information from the converter board.
+The CbController entity forwards slow control commands to the converter board via the UART
+and receives status information in turn.
 The SPI slave constantly receives a joint data stream of all voltage and current measurements performed
 by the ADCs on the converter board.
 The readings get stored in dedicated registers and are refreshed continuously. The register contents
 can then be read out via slow control requests.
+The ADC data acquisition and the converter board components are controlled by the on board
+\hyperref[sec:Microcontroller]{microcontroller}.
 \subsubsection{hub/ccu?(draft!)}
 [??placeholder]
 
index 6d6f902076cbee85b228efa7aac9f8b42fc81cd1..faef5fa96d0154f37ff50dd31faa366ac533fc95 100644 (file)
@@ -193,6 +193,8 @@ Example:
 
 \include{jtag}
 \include{daqscripts}
+\include{bib}
+
 \include{remarks}
 
 \end{document}