Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: system sterowania akceleratora

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Rozproszona architektura systemu pomiarowo - sterującego opartego na układach FPGA dla eksperymentu FLASH

Jałmużna W. W., Antoniewicz A.

Pomiary Automatyka Kontrola

2008

R. 54, nr 8

546-549

Rosnące możliwości i dostępność układów FPGA na rynku elektronicznym sprawiają, że coraz częściej są one używane w aplikacjach wymagających dużych, równoległych mocy obliczeniowych oraz opóźnień rzędu kilkudziesięciu nanosekund. Systemy pomiarowo - sterujące w eksperymentach fizyki wysokich energii coraz częściej oparte są na systemach elektronicznych z tymi układami. Pełnią one nie tylko funkcje obliczeniowe i integrujące uruchamiane algorytmy, ale także umożliwiają łatwe użycie dostępnych urządzeń zewnętrznych. Oprócz dużej mocy obliczeniowej, aplikacje te wymagają również użycia kilkudziesięciu kanałów analogowych. Z tego powodu nie jest możliwe zintegrowanie kompletnego systemu na jednej płycie drukowanej (PCB). Prezentowany artykuł opisuje architekturę skalowalnego, rozproszonego systemu pomiarowo-sterującego opartego na układach FPGA, który wyposażony jest w kilkadziesiąt kanałów analogowych. Komunikacja między poszczególnymi elementami tego systemu wykorzystuje optyczne łącza światłowodowe. Został on przetestowany oraz użyty w akceleratorze liniowym będącym częścią lasera nadfioletowego FLASH (Free Electron Laser in Hamburg) jako szkielet sterownika LLRF (Low Level Radio Frequency) dla 24 wnęk nadprzewodzących.

The availability and the computation power provided by FPGA chips is constantly increasing. Currently it can be compared to a computation power of modern DSP chips. This makes FPGA chips natural choice for flexible applications which require large amounts of parallel computation power together with the low latency of executed algorithms. The control and measurement systems for high energy physics experiments (HEP) are executed on electronic boards based on these chips. FPGAs not only execute necessary algorithms, but also provide drivers for used peripherals and communication links. Additionally HEP experiments require usage of large number of analogue channels. Therefore it is not possible to create such a system using single PCB board. The paper describes the architecture of the flexible and scalable distributed system based on FPGA chips, which integrates tens of analogue input channels. The communication amongst the boards is using dedicated RocketIO blocks and optical fibre links. The system was tested and used in the linear accelerator which is part of FLASH experiment as the framework for LLRF (Low Level Radio Frequency) controller for 24 superconducting cavities.

System pomiarowo-kontrolny dla nadprzewodzącej, mikrofalowej wnęki rezonansowej akceleratora tesla i europejskiego lasera xfel

Późniak T., Czarski T. W., Romaniuk R. S.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

2005

Vol. 51, z. 1

175--210

Opisano nowe rozwiązanie zintegrowanego systemu efektywnego, sprzętowego symulatora i kontrolera niobowej, nadprzewodzącej, rezonansowej wnęki mikrofalowej 1,3GHz, o dużej dobroci. System jest przeznaczony dla lasera na swobodnych elektronach i akceleratora e+ - e- TESLA. System zrealizowano na bazie układu programowalnego typu FPGA VirtexII V3000. Model fizyczny wnęki rezonansowej (na podstawie którego opracowano symulator) i schemat układu jej sterowania przygotowano w języku VHDL przy wykorzystaniu sprzętowych elementów mnożących zawartych w serii układów VirtexII. W rezultacie uzyskano implementację pełnego urządzenia symulatora i kontrolera (nazywanego w pracy systemem SIMCON) pracującego w trybie czasu rzeczywistego, zgodnie z projektem układu sterowania wnęk rezonansowych akceleratora TESLA. Opisano, w szczególności, warstwę funkcjonalną systemu oraz scharakteryzowano działanie poszczególnych bloków wykonawczych zaimplementowanych w układzie FPGA. Przedstawiono strukturę funkcjonalną oraz sprzętową implementację warstwy komunikacyjnej. Zamieszczono wybrane przykłady działania, uzyskane na bazie monitoringu procesów czasu rzeczywistego. Opisany system jest przeznaczony do uruchamianego lasera na swobodnych elektronach dla zakresu VUV, zastępując z powodzeniem poprzednią generację analogowych układów sterowania akceleratorów. Testowany jest także w układach pomiarowych pojedynczych, ośmio-wnękowych segmentów nadprzewodzącego akceleratora liniowego. Jest to jedna z pierwszych pełnych realizacji wdrożonego systemu pomiarowo-kontrolnego akceleratora wykorzystująca możliwości układu FPGA posiadającego rozbudowaną warstwę cyfrowego przetwarzania sygnałów (DSP).

The work describes a new, integrated, effective, hardware system of 1,3GHz microwave, very high finesse, cavity simulator and controller (referred to as the Simcon system). The resonant, superconducting, niobium cavity under consideration is a part of the free electron laser and the e+ -e- linear TESLA accelerator. The system was realized with the aid of a programmable FPGA chip of VirtexII V3000 series. The physical model of the resonant cavity (on which rests the simulator idea) and the circuit layout of its control, as well as the feedback and auxiliary circuits (prepared in agreement with the accelerator requirements) were done in the VHDL language. The design has incorporated hardware multiplication units present inside the VirtexII series of chips. The multiplication units were used to build a DSP subsystem. As a result, a hardware implementation of the full superconducting cavity simulator and contraller device was obtained, working in the real time, in accordance with the control system of the TESLA accelerator. In particular, the paper presents functional layer of the SIMCON system, and characterizes work of individual executing blocks, which were implemented in the FPGA chip. A functional structure and hardware implementation of the communication layer was presented. Chosen examples of the system performance were quoted, basing on monitoring of the real-time processes. The described system is projected for free electron, VUV laser under construction, and will replace in an evolutionary way, a previous analog generation of the accelerator control system. It is also tested in the measurement setups for single cavity units of the superconducting linear accelerator. According to the current knowledge of the authors, it is one of the first, realizations of the accelerator control systems, using the possibilities of the FPGA chip equipped with embedded, extended DSP feasibilities.