Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Advanced Real-time Evaluation and Data Quality Monitoring Model Integration with FPGAs for Tokamak High-performance Soft X-ray Diagnostic System

Wojenski A., Poźniak K., Mazon D., Chernyshova M.

International Journal of Electronics and Telecommunications

|

2018

|

Vol. 64, No. 4

473--479

EN

Based on the publications regarding new or recent measurement systems for the tokamak plasma experiments, it can be found that the monitoring and quality validation of input signals for the computation stage is done in different, often simple, ways. In the paper is described the unique approach to implement the novel evaluation and data quality monitoring (EDQM) model for use in various measurement systems. The adaptation of the model is made for the GEM-based soft X-ray measurement system FPGA-based. The EDQM elements has been connected to the base firmware using PCI-E DMA real-time data streaming with minimal modification. As additional storage, on-board DDR3 memory has been used. Description of implemented elements is provided, along with designed data processing tools and advanced simulation environment based on Questa software.

2

Systemy elektroniczne dla toru odczytu danych w eksperymencie CBM

Gumiński M., Zabołotny W., Byszuk A., Kasprowicz G., Poźniak K., Romaniuk R., Kasiński K., Szczygieł R., Otfinowski P., Kłeczek R., Zubrzycka W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2018

|

Vol. 59, nr 5

8--17

PL

CBM jest nowym eksperymentem fizyki wysokich energii (HEP) budowanym w celu badania stanów materii o bardzo dużej gęstości. Artykuł przedstawia budowę i rozwiązania technologiczne systemu akwizycji danych (DAQ), ze szczególnym uwzględnieniem rozwiązań opracowanych przez autorów artykułu. Przedstawiono ogólną budowę systemu systemu detektorowego oraz systemu akwizycji danych. Omówiono platformę sprzętową używaną w eksperymencie, w tym dwa kluczowe elementy: specjalizowany układ scalony STS-XYTER2 oraz płytę AFCK zaprojektowaną wg. standardu μTCA. Przybliżono zagadnienia związane z transmisją danych: opracowany projekt wsadu dla układów FPGA, protokoły transmisji danych, algorytm sortowania próbek oraz oprogramowanie sterujące torem odczytu. Nakreślono również planowane prace oraz kierunki rozwoju projektu łącznie z czynnikami motywującymi zmiany.

EN

CBM is a new high energy physics (HEP) built to study new states of matter of very high density. Article presents architecture and design features of data acquisition (DAQ) chain, with special consideration given to author’s achievements. General architecture of detector and data acquisition systems was outlined. Hardware platform of the experiment was presented, including key elements: STS-XYTER2 chip and μTCA compliant AFCK board. Various topics related to data transmission were depicted: FPGA design, data transmission protocols, data sorting algorithm and software used to control the DAQ chain. Finally, plans of future work are mentioned together with decisive factors.

3

Into the fast tomographic postprocessing in tokamaks

Krawczyk R., Kolasiński P., Linczuk P., Zabołotny W., Poźniak K., Zienkiewicz P., Romaniuk R., Wojeński A., Kasprowicz G., Czarski T., Chernyshova M.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2017

|

T. 7, nr 3

15--18

EN

The collaboration of authors led to implementing advanced and fast systems for diagnostics of plasma content in tokamaks. During the development of systems it is planned to add new functionalities, in particular, the algorithms of tomographic reconstruction to obtain information on three dimensional distribution of plasma impurities. In the article the idea of tomographic reconstruction is introduced and issues of performance and adequate hardware selection are presented.

PL

Wieloletnia współpraca autorów przyczyniła się do powstania zaawansowanych, szybkich mechanizmów diagnostyki składu gorącej plazmy tokamakowej. W ramach rozbudowy systemów zamierza wprowadzić się szereg nowych funkcjonalności, w tym algorytmy rekonstrukcji tomograficznej. Pozwoli to na uzyskanie informacji o przestrzennym rozkładzie nieczystości plazmy w reaktorze. Praca przedstawia koncepcję tomografii tego typu oraz przeprowadzona jest dyskusja nad zagadnieniami wydajności i doboru sprzętu.

4

Szybki, niskolatencyjny system szeregowania danych pomiarowych implementowany w układzie FPGA

Kolasiński P., Poźniak K., Chernyshova M., Czarski T., Gąska M., Linczuk P., Kasprowicz G., Krawczyk R., Wojeński A., Zabołotny W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2017

|

Vol. 58, nr 8

40--45

PL

W artykule przedstawiono opracowane przez Zespół Autorów systemy szeregowania danych przychodzących z wielu źródeł w czasie rzeczywistym. Na wstępie krótko omówiono zasadę działania detektorów GEM wykorzystywanych do rejestracji promieniowania w tokamakach. Przedstawiono ogólnie budowę systemu do realizacji diagnostyki gorącej plazmy, działającego z dużą liczbą kanałów wejściowych. Szczegółowo omówiono system szeregowania danych. Przedstawiono wymagania algorytmu, opracowane koncepcje, napotkane problemy oraz implementacje algorytmów w układach FPGA. Dodatkowo przedstawiono przykładowe wyniki z działania systemu.

EN

This paper presents designed by the Research Team high performance sorting algorithms working in real time, for data coming from many concurrent sources. The introduction is a brief description of the basics of the GEM detectors, used for tokamaks’ radiation registration. In the paper is discussed the general design structure of electronic systems working with high number of input channels. In the article is described fast data processing, with focus on algorithms implemented in FPGA. Description covers in detail aspects of sorting algorithm. The article presents requirements of the algorithm, concepts, problems and implementation in the FPGA. The measurement result of the systems are also briefly discussed.

5

System zabezpieczeń elektronicznego systemu pomiarowego do diagnostyki gorącej plazmy tokamakowej

Gąska M., Kasprowicz G., Wojeński A., Chernyshova M., Czarski T., Kolasiński P., Jarosiński J., Krawczyk R., Linczuk P., Poźniak K., Zabołotny W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2017

|

Vol. 58, nr 8

36--39

PL

W artykule przedstawiono opracowany przez Zespół Autorów system zabezpieczeń i diagnostyki dla detektora gazowego GEM. Na wstępie krótko omówiono zagrożenia na jakie narażony jest detektor GEM oraz elektroniczne systemy pomiarowe pracujące w bliskiej odległości od reaktora termojądrowego. Przedstawiono koncepcje modułu do ciągłego monitorowania stanu systemu do diagnostyki gorącej plazm. Pod względem bezpieczeństwa omówiono dwa kluczowe podsystemy: moduł zabezpieczeń i system chłodzenia cieczą. Opisano funkcjonalność systemu, przyjęte rozwiązania sprzętowe oraz implementacją oprogramowania. Na końcu przedstawiono praktyczne wykorzystanie systemu.

EN

This paper presents designed by the Research Team electronic protection and diagnostic system for GEM detectors. The introduction is a brief description of the hazards to which GEM detector and electronic measurement system operating close to fusion reactor are exposed. The concept of an electronic module for continuous monitoring of the state of the system for plasma hot plasma is presented. Two main safety subsystem are described: security module and liquid cooling system. Description cover aspects of system functionality, hardware construction and implemented firmware. Finally, the practical use of the system is presented.

6

Synteza Wysokiego Poziomu z wykorzystaniem języka Python

Cieszewski R., Poźniak K.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2017

|

Vol. 58, nr 8

31--35

PL

W artykule omówiono autorski kompilator syntezy wysokiego poziomu. Rozwój technologii FPGA i rosnąca złożoność zastosowań w ostatnich dziesięcioleciach zmusiły twórców kompilatorów do przejścia na wyższy poziom abstrakcji. Kompilatory interpretują algorytmiczny opis żądanego zachowania zapisanego w języku wysokiego poziomu (HLL) i tłumaczą go na język opisu sprzętu (HDL). W artykule przedstawiono kompilator syntezy wysokiego poziomu (HLS) oparty na języku Python. Kompilator pobiera parametry konfiguracji i mapuje program Python do kodu VHDL umożliwiającego konfigurację układu FPGA po procesie syntezy. Układy FPGA mogą osiągnąć znacznie większą wydajność niż rozwiązanie programowe wykorzystując większy poziom równoległości, w szczególności dla algorytmów drobnoziarnistych (ang. fine grain). Osiągane jest to poprzez rekonfigurowalną wewnętrzną sieć połączeń FPGA oraz dostępne bloki sprzętowe. Tworzenie równoległych programów realizowanych w FPGA wprost w języku HDL jest trudne i czasochłonne. Korzystanie z wyższego poziomu abstrakcji opisu oraz kompilatora wysokiego poziomu mogą czas ten znacząco zmniejszyć. W artykule opisano metody projektowania, narzędzia oraz implementację opracowanego kompilatora Python-VHDL .

EN

This paper presents High-Level Synthesis compiler. The development of FPGA technology and the increasing complexity of applications in recent decades have forced compilers to move to higher abstraction levels. Compilers interprets an algorithmic description of a desired behavior written in High-Level Languages (HLLs) and translate it to Hardware Description Languages (HDLs). This paper presents a Python based High-Level synthesis (HLS) compiler. The compiler get the configuration parameters and map RPython program to VHDL code. Then, VHDL code can be used to program FPGA chips. FPGAs have the potential to achieve far greater performance than software exploiting a greater level of parallelism especially for fine grain algorithms. This can be achieved by reconfigurable internal FPGA connections and hardware primitives. Creating parallel programs implemented in FPGAs in pure HDL is difficult and time consuming. Using higher level of abstraction and High-Level Synthesis compiler implementation time can be reduced. This article describes design methodologies and tools, implementation of created VHDL backend for Python compiler.

7

Redukcja i kompresja zmiennych w syntezie funkcji generowania indeksów

Łuba T., Poźniak K., Zbierzchowski B.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2016

|

nr 10

1230--1236

PL

Funkcje generowania indeksów znajdują zastosowanie w dystrybucji adresów IP, skanowaniu wirusów oraz wykrywaniu niepożądanych danych. Proponowana w artykule metoda syntezy jest modyfikacją metody redukcji argumentów i dekompozycji funkcjonalnej, polegającej na stosowaniu bramek zamiast komórek logicznych. Metoda zachowuje zalety dekompozycji funkcjonalnej i jest dostosowana do syntezy w strukturach z pamięciami ROM.

EN

Index Generation Functions may be useful in distribution of IP addresses, virus scanning or undesired data detection. In this paper an original method is proposed. The proposed multilevel logic synthesis method based on argument reduction and functional decomposition uses gates instead of logic cells. Furthermore, it preserves advantages of functional decomposition and is well suited for ROM-based synthesis of Index Generation Functions.

8

Elektroniczne systemy pomiarowe do diagnostyki gorącej plazmy tokamakowej

Poźniak K., Byszuk A., Chernyshova M., Czarski T., Kasprowicz G., Kolasiński P., Krawczyk R., Linczuk M., Romaniuk R., Wojeński A., Zienkiewicz P., Zabłotny W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2016

|

Vol. 57, nr 2

3--9

PL

W artykule przedstawiono opracowane przez Zespół Autorów wydajne elektroniczne systemy pomiarowe do diagnostyki gorącej plazmy tokamakowej bazujące na detektorach GEM. Na wstępie krótko omówiono realizowane eksperymenty fizyczne związane z gorącą plazmą oraz zasadę działania detektorów GEM, wykorzystywanych do rejestracji promieniowania miękkiego typu X emitowanego w tokamakach. Przedstawiono ogólną koncepcję budowy systemów elektronicznych do realizacji diagnostyki gorącej plazmy, działających z dużą ilość kanałów wejściowych oraz krótkim czasem przetwarzania danych. Omówiono dwa kluczowe systemy opracowywane przez Zespół: system sprzętowego histogramowania miękkiego promieniowania X oraz system szybkiej akwizycji potokowej miękkiego promieniowania X. Opisano budowę sprzętową systemów, opracowane koncepcje oraz implementacje oprogramowania (firmware oraz software) wraz z niezbędnymi algorytmami. Przedstawiono ponadto wyniki z działania systemów.

EN

This paper presents designed by the Research Team high performance electronic measurement system for hot tokamak plasma diagnostics, based on GEM detectors. The introduction is a brief description of the experiments related with hot plasma and the basics of the GEM detectors, used for tokamaks’ soft X-ray radiation registration. In the text is discussed the general design structure of electronic systems, working with high number of input channels and fast data processing. Two systems, designed by the Research Team, are also introduced: hardware soft X-ray histogramming system and fast serial soft X-ray data acquisition system. Description covers aspects of hardware construction, implemented firmware and software along with the necessary algorithms. The measurement result of the systems are also briefly discussed.

9

Metody diagnostyczne systemów TRIDAQ implementowanych w układach FPGA dla eksperymentów fizyki wysokich energii

Poźniak K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2011

|

z. 177

3-142

PL

W rozprawie rozpatrzono zagadnienia modelowania, projektowania, realizacji oraz kontroli działania systemów Trygerowania i Akwizycji Danych (TRIDAQ) wykorzystywanych w eksperymentach fizyki wysokich energii. Omówiono problemy dystrybucji synchronicznych, cyfrowych potoków danych oraz zaproponowano model strumienia synchronicznego przeznaczonego do dystrybucji informacji w systemach TRIDAQ. Przedstawiono ogólną strukturę funkcjonalną modelu pojedynczego węzła sieciowego systemu TRIDAQ oraz zaproponowano blokową strukturę modelu TRIDAQ umożliwiającą jego pełną implementację w układzie FPGA, a także standaryzację, parametryzację oraz integrację warstwy funkcjonalnej z warstwą diagnostyczną. Omówiono metodę projektowania systemów TRIDAQ opartą na zunifikowanym modelu węzła sieci. Zamieszczono przykłady systemów potokowych zaimplementowanych w dużych, programowalnych układach FPGA, które zostały opracowane dla eksperymentów: ZEUS w ośrodku DESY (Hamburg, Niemcy) oraz CMS w ośrodku CERN (Genewa, Szwajcaria/Francja).

EN

The thesis considers the issues of modeling, design, realization, testing and commissioning of the Triggering and Data Aquisition Systems (TRIDAQ), used in high energy physics experiments. Distribution problems of synchronous digital data streams are researched. A model of a synchronous stream used in the TRIDAQ system was proposed for information distribution. A general functional structure of single TRIDAQ network node was introduced. The proposed block structure of the TRIDAQ model facilitates its full implementation in the FPGA circuit. Moreover, a standardization and parametrization of the model are possible, together with integration of the functional and diagnostic layers. A new approach to design models of the TRIDAQ systems based on the unified model of the network were debated. Examples of pipeline systems, implemented in large FPGA circuits, were presented. The systems were designed and applied in the ZEUS experiment at HERA accelerator in DESY (Hamburg, Germany), and in the CMS experiment at LHC accelerator in CERN (Geneva, Switzerland/France).

10

Uniwersalna Platforma Pomiarowa dla rozproszonego wirtualnego systemu pomiarowego

Lipiński M., Kasprowicz G., Poźniak K., Romaniuk R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 1

89-93

PL

W artykule omówiono rekonfigurowany system pomiarowy bazujący na układach FPGA i procesorze wbudowanym. System umożliwia sterowanie z poziomu strony WWW oraz wbudowanego interfejsu. Jego modularna budowa pozwala na zmianę funkcjonalności systemu poprzez wymianę modułu pomiarowego, a także dodawanie własnych modułów. Architektura programowa umożliwia automatyczną rekonfiguracje systemu poprzez wymianę nakładek oraz konfigurację działania systemu z poziomu strony WWW. Urządzenie może zostać skonfigurowane m.in. jako: samodzielny instrument pomiarowy, komponent systemu rozproszonego, urządzenie sterowane zdalnie. Na zakończenie artykułu zaprezentowano przykładowe zastosowania systemu.

EN

The article describes reconfigurable measurement system based on FPGA and embedded microprocessor. The system can be controlled through website or local (i.e. touch screen) interfaces. The modular hardware design enables changing of system's functionality by replacing measurement modules or adding custom-made modules. Software architecture enables automatic system reconfiguration when the measurement module is replaced. It is also possible to configure system's behavior using WWW interface. The device can be configured to act as, i.e.: stand-alone measuring instrument, element of distributed system, remotely controlled device. At the end of the article, example applications of the system are presented.

11

Parametryzowany moduł diagnostyczny implementowany w układach FPGA

Zagoździńska A., Poźniak K., Romaniuk R. S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 11

138-142

PL

Współczesne systemy elektroniczne umożliwiają budowanie dużej liczby modułów implementowanych w strukturach PLD. Istnieje konieczność wykorzystywania metod diagnostycznych, które w wielu przypadkach są niewystarczające. W artykule przedstawiono uniwersalny moduł diagnostyczny, umożliwiający nadzorowanie i diagnostykę złożonych bloków funkcjonalnych implementowanych w strukturach FPGA. Parametry modułu można dostosować do potrzeb danego projektu. Jego rozmiar i wartości zastosowanych parametrów wynikają z potrzeb projektu. Elementy modułu diagnostycznego mogą tworzyć niezależną strukturę lub współdzielić część zasobów struktury z projektem testowanym. Projektant posiada możliwość wykorzystania gotowych modułów, rozszerzenia ich funkcjonalności, bądź też zrealizowania własnych bloków funkcjonalnych. Opisane w artykule narzędzie pozwala na zwiększenie efektywności projektowania bez konieczności uzależniania projektu od rodzin układów FPGA określonego producenta.

EN

In the contemporary electronic systems there is the possibility of creating the large amount of modules implemented in the PLD structures. There is the requirement of the use of some diagnostic methods which are insufficient in some cases. This paper contains specification of the universal diagnostic module dedicated to supervise and diagnose the complex functional blocks implemented in FPGA structures. This module can be stretched and adjust to the need of every project. It's size and parameters depend on the designers need. It can be independent structure or it can share some resources with analyzed project. Designer can use already prepared blocks, expand them or create his own functional blocks. Specified tool gives the opportunity to design more effectively and independenlly from the selected FPGA family.

12

Integracja wielointerfejsowego toru przetwarzania z układami FPGA

Janicki T., Poźniak K., Romaniuk R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 12

128-131

PL

W artykule omówiono integrację różnego typu interfejsów z układami FPGA z wykorzystaniem rekonfigurowalnej platformy komunikacyjnej. Rozwiązanie w praktyce zaimplementowano w pojedynczym węźle rozproszonego systemu pomiarowego. Omówiono konstrukcję platformy komunikacyjnej oraz wybrane moduły sprzętowe opisane w języku VHDL i zaimplementowane w układach FPGA. Przedstawiono także graficzną aplikacje użytkownika (GUI) umożliwiającą użytkownikowi sterowanie pracą systemu. W końcowej części artykułu zamieszczono wybrane rozwiązania praktyczne.

EN

This article discusses the integration of different types of interfaces with FPGAs using reconfigurable communication platform. The solution has been implemented in practice in a single node of a distributed measurement system. Construction of communication platform has been presented with its selected hardware modules, described in VHDL and implemented in FPGAs. The graphical user interface (GUI) has been described that allows a user to control the operation of the system. In the final part of the article selected practical solutions have been introduced.

13

Generator dokumentacji kodów źródłowych dla środowiska Matlab

Nitoń B., Poźniak K., Romaniuk R. S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 12

120-125

PL

W artykule opisano zrealizowaną aplikację do dokumentowania kodów źródłowych Matlab. Zawarto w niej analizę dostępnych generatorów dokumentacji dla wymienionego języka programowania, ze szczególnym uwzględnieniem programów dostępnych bezpłatnie wraz z kodem źródłowym. Przedstawiono własne rozwiązanie oparte o dostępny na wolnej licencji program Doxygen oraz narzędzia wspomagające budowanie parserów Bison i Flex. Zaprezentowano wynik działania własnego generatora dokumentacji, na przykładowych kodach źródłowych.

EN

This paper contains a description of the application which purpose is to document the Matlab source codes. There is presented an analysis of documentation generators available for the mentioned programming language, with special taking into consideration the programs which are free and open source. After the analysis, there is described an idea which is based on the open source application called Doxygen as well as Bison and Flex tools designed to aid in the compiler development. In the end there is presented a result of functioning of own documentation generator on exemplary source codes.

14

Cyfrowy tor sygnału wizyjnego dla czujnika CCD w eksperymencie "Π of the Sky"

Obroślak P., Kasprowicz P., Poźniak K., Romaniuk R. S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 11

127-129

PL

Czujniki obrazu o sprzężeniu ładunkowym (CCD) są współcześnie szeroko wykorzystywane w wymagających badaniach medycznych, naukowych i przemysłowych. Szczególną popularnością cieszą się w projektach astronomicznych np. w projekcie "Π of the Sky". W artykule opisano zaprojektowany dla tego eksperymentu układ pozwalający na zastosowanie cyfrowych technik przetwarzania sygnału wizyjnego bezpośrednio z wyjścia detektora. Ma on zastąpić dedykowany układ scalony realizujący klasyczną, analogową technikę odczytu określaną skrótem CDS (ang. Correleted Double Sampling). W jego skład wchodzą dwa równoległe kanały sygnału z szybkimi przetwornikami analogowo-cyfrowymi o rozdzielczości 16 bitów oraz układem FPGA, pełniącym rolę kontrolera odczytu i stanowiącym bazę dla realizacji pożądanych technik przetwarzania sygnału.

EN

CCD (Charge Coupled Device) image sensors are recently commonly used in many advanced medical, scientific and industrial research. Especially popular they became in astronomical projects such as "Π of the Sky" experiment. This article describes a hardware developed for this experiment which allows to apply digital signal processing methods for video signal directly after detectors output. Hopefully it will replace a dedicated circuit which implements classic analog CCD readout technique known as CDS. It contains two parallel signal channels with high speed 16 bit analog to digital converters and FPGA device performing readout control and composing a base for signal processing algorithms implementation.

15

Stanowisko testowe z miedzianą strukturą typu TESLA

Główka J., Maciaś M., Czuba K., Poźniak K., Romaniuk R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 8

176-182

PL

W artykule przedstawiono przygotowanie struktury miedzianej typu TESLA do pracy w laboratoryjnym stanowisku testowym. Krótko opisano podstawowe właściwości wnęki rezonansowej typu TESLA, a także jej zastosowanie do przyspieszania cząstek naładowanych w akceleratorach. Omówiono procedurę strojenia struktury do częstotliwości 1,3 GHz, konstrukcję stanowiska testowego wyniki testów strojenia struktury oraz sterowania wnęką miedzianą poprzez tor RF i elektroniczny system LLRF.

EN

The article presents preparation of copper TESLA structure for use in laboratory test stand. Standing wave structure principle of operation and basic characteristics are described. Structure tuning procedure is discussed and tuning results are presented. Construction of laboratory test stand is shortly described. Sample results obtained from test stand control system are presented and discussed.

16

Obiektowe środowisko programowania wspierające systemy rekonfigurowalne, implementowane w układach FPGA

Drabik P., Poźniak K.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 8

183-187

PL

W artykule przedstawiono zarys metod i rozwiązań praktycznych sterowania wielokanałowymi, rozproszonymi systemami elektronicznymi. Zostały omówione rozwiązania spełniające wymagania konfigurowalności, parametryczności i wydajności. Poddano dyskusji metody, dzięki którym można skutecznie łączyć monitorowanie oraz sterowanie modułami funkcjonalnymi w sprzęcie bazującym na układach FPGA z zarządzającymi aplikacjami oprogramowania obiektowego. Krótko omówiono praktyczny przykład zastosowania w wielokanałowym systemie Trygera Mionowego RPC w eksperymencie CMS przy akceleratorze LHC w ośrodku CERN (Genewa).

EN

One of the methods to control and manage multichannel, distributed measurement systems is described in this paper. These systems are based on FPGA chips. The method mentioned fulfils requirements for systems configurability and efficiency. This method is based on a new method of address space management called the Component Internal Interface. Establishment of stable link between hardware and software, as a purpose of designed and realized programming environment, is presented. Practical implementation and usage example of suggested application in Muon Trigger RPC Detector at CMS experiment on LHC accelerator in CERN is discussed in the paper.

17

Kondycjonowanie sygnału obwiedni zespolonej z wnęk akceleratora FLASH

Stanisławski T., Czarski T., Poźniak K., Romaniuk R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 8

187-192

PL

Omówiono wybrane algorytmy służące do poprawiania jakości sygnałów pomiarowych pola elektromagnetycznego we wnękach rezonansowych akcelerator FLASH. Krótko scharakteryzowano autorskie rozwiązania filtrów o skończonej odpowiedzi impulsowej. Filtry zostały zaimplementowane w środowisku MATLAB/OCTAVE i przeanalizowane z wykorzystaniem rzeczywistych sygnałów zarejestrowanych podczas pracy akceleratora FLASH. We wstępie krótko scharakteryzowano eksperyment FLASH, a w szczególności jego system sterowania wnękami rezonansowymi typu TESLA.

EN

Algorithms used for conditioning signals of EM field in resonance cavities in FLASH experiment are introduced in this thesis. Brief of sketch of FLASH experiment is found in introduction. In particular control system for TESLA resonance cavities. Proposed solutions for finite impulse response filters response are explained. Filters are implemented in Matlab/Octave computational environment. They are analyzed with usage of real signals collected during experiments at FLASH accelerator. In conclusion effectiveness proposed solutions is estimated. Additionally, plans for further improvements of the system are proposed.

18

Indirect method of measuring changes of EM field in RF-gun cavity for XFEL accelerator

Poźniak K., Stanisławski T., Zabołotny W., Koehler W., Stephan F., Simrock S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 8

193-199

EN

In the article a RF-Gun control system is described. Difficulties caused by the impossibility to observe the field gradient are mentioned. Next calibration and measurement procedure is discussed. A mathematical model, which provides a way to calculate the desired signal from observed ones is developed and analyzed. This model is supported by both measurements and simulations discussed in the final part of the article.

PL

Artykuł opisuje system sterowania działem elektronowym. Uwzględniono w nim problemy wynikające z niemożności bezpośredniego pomiaru gradientu pola we wnęce. Przedyskutowano procedurę kalibracji i pomiaru. Opracowano i przeanalizowano model matematyczny pozwalający estymować szukany parametr na podstawie sygnałów dostępnych do pomiaru. Poprawność modelu została potwierdzona pomiarami i symulacjami przedstawionymi w końcowej części artykułu.

19

Zdalnie sterowana kamera do zastosowań astronomicznych

Kwiatkowski M., Kasprowicz G., Poźniak K., Romaniuk R., Wrochna G.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 10

42-48

PL

W artykule opisano nową generację wysokiej jakości, zdalnie sterowanych kamer CCD przeznaczonych do zastosowań astronomicznych. Kamerę zbudowano wykorzystując niskoszumny, 4 megapikselowy układ CCD firmy STA. System elektroniczny kamery jest w dużym stopniu parametryzowany i rekonfigurowalny oraz modułowy, w porównaniu z zamkniętym rozwiązaniem pierwszej generacji, wskutek zastosowania otwartego oprogramowania i układu FPGA, Altera Cyclone EP1C6. Do budowy kamery wykorzystano ponadto następujące zaawansowane układy elektroniczne: mikrokontroler CY7C68013a (rdzeń 8051) firmy Cypress, procesor obrazu AD9826 firmy Analog Devices, interfejs GigEth RTL8169s firmy Realtec, pamięć SDRAM AT45DB642 firmy Atmel, procesor typu CPU ARM926EJ-S AT91SAM9260 firmy ARM i Atmel. Rozwiązania programistyczne dla kamery i jej zdalnego sterowania oraz akwizycji danych obrazowych oparto wyłącznie na zasadach open source. Wykorzystano interfejsy obrazowe ISI i API V4L2, magistralę AMBA, AHB, protokół INDI. Kamera będzie powielona w kilkunastu egzemplarzach i zastosowana do ciągłej, szerokokątnej obserwacji nieba w programie badawczym Pi-of-the-Sky.

EN

The paper describes a new generation of high performance, remote control, CCD cameras designed for astronomical applications. The camera was built using a low-noise, 4Mpixel CCD circuit by STA. The electronic circuit of the camera is highly parameterized and reconfigurable, and modular in comparison with the closed solution of first generation, due to application of open software and FPGA circuit, Altera Cyclone EP1C6. There were used the following advanced electronic circuit in the camera system: microcontroller CY7C68013a (core 8051) by Cypress, image processor AD9826 by Analog Devices, GigEth interface RTL8169s by Realtec, memory SDRAM AT45DB642 by Atmel, CPU typr microprocessor ARM926EJ-S AT91SAM9260 by ARM and Atmel. Software solutions for the camera and its remote control, as well as image data acquisition are based only on the open source platform. There were used the following image interfaces ISI and API V4L2, data bus AMBA, AHB, INDI protocol. The camera will be replicated in 20 pieces and is designed for continuous on-line, wide angle observations of the sky in the research program Pi-of-the-Sky.

20

Uniwersalny moduł sterowania LLRF do akceleratora liniowego FLASH

Strzałkowski P., Koprek W., Poźniak K., Romaniuk R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2007

|

Vol. 48, nr 7

31-36

PL

Zaprezentowano autorskie rozwiązanie uniwersalnego modułu systemu LLRF do sterowania nadprzewodzącymi wnękami rezonansowymi w akceleratorze FLASH. Omówiono modularną konstrukcje modułu, który zawiera część cyfrową na platformie bazowej oraz wymienną część analogową na płytkach osadzanych. Scharakteryzowano strukturę funkcjonalną modułu, a szczególnie implementację FPGA wraz z konfiguracją oraz blok rozszerzeń do osadzanych płytek analogowych. Przedstawiono konstrukcję i wybrane zagadnienia realizacji PCB płyty bazowej. Omówiono zakres zastosowań modułu w systemie LLRF akceleratora FLASH i podano przykładowe wyniki pomiarów jakościowych.

EN

Main part of the work describes an original authors' solution of a universal LLRF control module for superconductive, resonant cavities of FLASH accelerator. Modular construction of the module was debated. The module consists of a digital part residing on the base platform and exchangeable analog part positioned on a number of daughter-boards. The functional structure of module was presented and in particular the FPGA implementation with configuration and extension block for RF mezzanine boards. The construction and chosen technological details of the backbone PCB were presented. The paper concludes with a number of application examples of the constructed and debugged module in the LLRF system of FLASH accelerator. There are presented exemplary results of quality assessment measurements of the new board.