]> jspc29.x-matter.uni-frankfurt.de Git - trb3sc.git/commitdiff
add dual channel mode instead of stretcher for faster TDC
authorJan Michel <j.michel@gsi.de>
Fri, 20 Aug 2021 08:05:42 +0000 (10:05 +0200)
committerJan Michel <j.michel@gsi.de>
Fri, 20 Aug 2021 08:05:42 +0000 (10:05 +0200)
tdctemplate/config_48_crate_4conn_start_dualchannel.vhd [new file with mode: 0644]
tdctemplate/trb3sc_tdctemplate.vhd

diff --git a/tdctemplate/config_48_crate_4conn_start_dualchannel.vhd b/tdctemplate/config_48_crate_4conn_start_dualchannel.vhd
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8775760
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,155 @@
+library ieee;
+USE IEEE.std_logic_1164.ALL;
+use ieee.numeric_std.all;
+use work.trb_net_std.all;
+
+package config is
+
+
+------------------------------------------------------------------------------
+--Begin of design configuration
+------------------------------------------------------------------------------
+
+  constant FPGA_TYPE               : integer  := 3;  --3: ECP3, 5: ECP5
+  
+  --pinout to be used - don't forget to change config_compile.pl as well
+  -- 0: 32 Pin AddOn
+  -- 1: 4conn AddOn
+  -- 2: 2x KEL on board
+  -- 3: ADA AddOn (plus test on KEL)
+  -- 4: every fourth channel on ADA
+  
+  constant PINOUT   : integer := 1;
+
+--TDC settings
+  constant NUM_TDC_MODULES         : integer range 1 to 4  := 1;  -- number of tdc modules to implement
+  constant NUM_TDC_CHANNELS        : integer range 1 to 65 := 49; -- number of tdc channels per module
+  constant NUM_TDC_CHANNELS_POWER2 : integer range 0 to 6  := 6;  --the nearest power of two, for convenience reasons 
+  constant DOUBLE_EDGE_TYPE        : integer range 0 to 3  := 2;  --double edge type:  0, 1, 2,  3
+  -- 0: single edge only,
+  -- 1: same channel,
+  -- 2: alternating channels,
+  -- 3: same channel with stretcher
+  constant RING_BUFFER_SIZE        : integer range 0 to 7  := 7;  --ring buffer size:  0, 1, 2,  3,  7   --> change names in constraints file
+                                                                  --ring buffer size: 32,64,96,128,dyn
+  constant TDC_DATA_FORMAT         : integer := 0;                                                                  
+
+  constant EVENT_BUFFER_SIZE       : integer range 9 to 13 := 13; -- size of the event buffer, 2**N
+  constant EVENT_MAX_SIZE          : integer := 1000;             --maximum event size. Should not exceed EVENT_BUFFER_SIZE/2
+
+--Runs with 120 MHz instead of 100 MHz     
+    constant USE_120_MHZ            : integer := c_NO; 
+    constant USE_200MHZOSCILLATOR   : integer := c_YES;
+    constant USE_CALIBRATION_200MHZ : integer := c_NO;
+    constant USE_EXTERNAL_CLOCK     : integer := c_YES; --'no' not implemented.
+    constant CLOCK_FAST_SELECT      : integer := c_NO; --fast clock select (135us) or slow (280ms)?
+    
+--Use sync mode, RX clock for all parts of the FPGA
+    constant USE_RXCLOCK            : integer := c_NO;
+   
+--Address settings   
+    constant INIT_ADDRESS           : std_logic_vector := x"F3CF";
+    constant BROADCAST_SPECIAL_ADDR : std_logic_vector := x"74";
+   
+--set to 0 for backplane serdes, set to 3 for front SFP serdes
+    constant SERDES_NUM             : integer := 0;
+    
+    constant INCLUDE_UART           : integer  := c_NO;
+    constant INCLUDE_SPI            : integer  := c_YES;
+    constant INCLUDE_LCD            : integer  := c_NO;
+    constant INCLUDE_DEBUG_INTERFACE: integer  := c_NO;    
+   
+    --input monitor and trigger generation logic
+    constant INCLUDE_TRIGGER_LOGIC  : integer  := c_YES;
+    constant INCLUDE_STATISTICS     : integer  := c_YES;
+    constant TRIG_GEN_INPUT_NUM     : integer  := 24;
+    constant TRIG_GEN_OUTPUT_NUM    : integer  := 4;
+    constant MONITOR_INPUT_NUM      : integer  := 28;    
+   
+    --trigger generation only on 'fast' channels from Padiwa
+    constant TRIG_GEN_FAST_CHANNELS : integer := c_NO;  
+   
+    constant USE_GBE                : integer := c_NO;
+        
+    
+------------------------------------------------------------------------------
+--End of design configuration
+------------------------------------------------------------------------------
+
+
+  type data_t is array (0 to 1023) of std_logic_vector(7 downto 0);
+  constant LCD_DATA : data_t := (
+      x"36",x"48",x"3A",x"55",x"29",x"2A",x"00",x"00", --config don't touch
+      x"00",x"EF",x"2B",x"00",x"00",x"01",x"3F",x"2C", --config don't touch
+      x"00",x"00",x"00",x"00",x"00",x"00",x"00",x"00", --config don't touch
+      x"00",x"00",x"00",x"00",x"00",x"00",x"00",x"00", --config don't touch
+      
+      x"54", x"72", x"62", x"33", x"73", x"63", x"0a",
+      x"0a",
+      x"41", x"64", x"64", x"72", x"65", x"73", x"73", x"20", x"20", x"20", x"20", x"20", x"20", x"20", x"20", x"20", x"20", x"80",                     x"0a",                            
+      x"43", x"6f", x"6d", x"70", x"69", x"6c", x"65", x"54", x"69", x"6d", x"65", x"20", x"20", x"84",                      x"83",                     x"0a", 
+      x"54", x"69", x"6d", x"65", x"20", x"20", x"20", x"20", x"20", x"20", x"20", x"20", x"20", x"82",                      x"81",                     x"0a",
+      x"85",x"0a",
+      x"86",x"0a",
+      x"87",x"0a",
+      others => x"00");
+
+------------------------------------------------------------------------------
+--Select settings by configuration 
+------------------------------------------------------------------------------
+    type intlist_t is array(0 to 7) of integer;
+    type hw_info_t is array(0 to 7) of unsigned(31 downto 0);
+    constant HW_INFO_BASE            : unsigned(31 downto 0) := x"95004000";
+    
+    constant CLOCK_FREQUENCY_ARR  : intlist_t := (100,120, others => 0);
+    constant MEDIA_FREQUENCY_ARR  : intlist_t := (200,240, others => 0);
+                          
+  --declare constants, filled in body                          
+    constant HARDWARE_INFO        : std_logic_vector(31 downto 0);
+    constant CLOCK_FREQUENCY      : integer;
+    constant MEDIA_FREQUENCY      : integer;
+    constant INCLUDED_FEATURES      : std_logic_vector(63 downto 0);
+    constant BROADCAST_BITMASK      : std_logic_vector(7 downto 0) := (7 => (not std_logic_vector(to_unsigned(USE_GBE,1))(0)), others => '1');    
+    
+    
+end;
+
+package body config is
+--compute correct configuration mode
+  
+  constant HARDWARE_INFO        : std_logic_vector(31 downto 0) := std_logic_vector(
+                                      HW_INFO_BASE );
+  constant CLOCK_FREQUENCY      : integer := CLOCK_FREQUENCY_ARR(USE_120_MHZ);
+  constant MEDIA_FREQUENCY      : integer := MEDIA_FREQUENCY_ARR(USE_120_MHZ);
+
+  
+  
+function generateIncludedFeatures return std_logic_vector is
+  variable t : std_logic_vector(63 downto 0);
+  begin
+    t               := (others => '0');
+    t(63 downto 56) := std_logic_vector(to_unsigned(2,8)); --table version 1
+
+    t(6 downto 0)   := std_logic_vector(to_unsigned(PINOUT,7));
+    t(7)            := '1';
+    t(11 downto 8)  := std_logic_vector(to_unsigned(DOUBLE_EDGE_TYPE,4));
+    t(14 downto 12) := std_logic_vector(to_unsigned(RING_BUFFER_SIZE,3));
+    t(15)           := '1'; --TDC
+    t(17 downto 16) := std_logic_vector(to_unsigned(NUM_TDC_MODULES-1,2));
+    t(28 downto 28) := std_logic_vector(to_unsigned(3-SERDES_NUM,1));
+    t(40 downto 40) := std_logic_vector(to_unsigned(INCLUDE_LCD,1));
+    t(42 downto 42) := std_logic_vector(to_unsigned(INCLUDE_SPI,1));
+    t(43 downto 43) := std_logic_vector(to_unsigned(INCLUDE_UART,1));
+    t(44 downto 44) := std_logic_vector(to_unsigned(INCLUDE_STATISTICS,1));
+    t(45 downto 45) := std_logic_vector(to_unsigned(USE_GBE,1));
+    t(51 downto 48) := std_logic_vector(to_unsigned(INCLUDE_TRIGGER_LOGIC,4));
+    t(52 downto 52) := std_logic_vector(to_unsigned(USE_120_MHZ,1));
+    t(53 downto 53) := std_logic_vector(to_unsigned(USE_RXCLOCK,1));
+    t(54 downto 54) := std_logic_vector(to_unsigned(USE_EXTERNAL_CLOCK,1));
+    t(55 downto 55) := std_logic_vector(to_unsigned(USE_200MHZOSCILLATOR,1));
+    return t;
+  end function;   
+
+  constant INCLUDED_FEATURES : std_logic_vector(63 downto 0) := generateIncludedFeatures;    
+
+end package body;
index 8fedf88a039ae219b47ad44e0e154dc75d69de3f..79fc1b586381c7b14c24b4c2de192e53cfc690d3 100644 (file)
@@ -401,9 +401,10 @@ end generate;
 -- I/O
 ---------------------------------------------------------------------------
 
-  RJ_IO(1 downto 0) <= trig_gen_out_i(3 downto 2);
+--  RJ_IO(1 downto 0) <= trig_gen_out_i(3 downto 2);
   RJ_IO(3 downto 2) <= trig_gen_out_i(1 downto 0);
-  
+  RJ_IO(0) <= clk_full_osc;
+  RJ_IO(1) <= clk_sys;
 
   BACK_GPIO(1 downto 0)  <= (others => 'Z');
   BACK_GPIO(3 downto 2)  <= trig_gen_out_i(3 downto 2);
@@ -569,7 +570,7 @@ gen_normal_pins : if PINOUT = 1 or PINOUT = 2 or PINOUT = 3 generate
 
   -- For ToT Measurements
   gen_double : if DOUBLE_EDGE_TYPE = 2 generate
-    Gen_Hit_In_Signals : for i in 0 to NUM_TDC_CHANNELS-2 generate
+    Gen_Hit_In_Signals : for i in 0 to NUM_TDC_CHANNELS/2-1 generate
       hit_in_i(i*2+1)   <= inputs(i);
       hit_in_i(i*2+2)   <= not inputs(i);
     end generate Gen_Hit_In_Signals;