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18.3.2002 M. Fahrer, Seite 1DPG-Tagung 2002, Leipzig

Datennahme und Slow Control in Vorbereitung der Datennahme und Slow Control in Vorbereitung der

Serienproduktion der CMS-SpurdetektormoduleSerienproduktion der CMS-Spurdetektormodule

M. Fahrer, G. Dirkes, S. Heier, Th. Müller, W. Schwerdtfeger,

Th. Weiler, S. Weseler†

Institut für Experimentelle Kernphysik

Universität Karlsruhe (TH)

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ModulModul

Hybrid

Pitch-Adapter Sensor B Sensor A

zur HV

zur Auslese

APV

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ModultestsModultestsTests• vor dem Bonden: Test des Hybriden• nach dem Bonden: Test des Moduls (Hybrid+Sensoren)

Testmethoden• Rauschen von APV-Kanälen/Streifen und APVs• Spannungspegel der APV-Kanäle (Pedestal)• Kalibrierung der APV-Vorverstärker• Licht-Test mit IR-LEDs• Tests mit Quellen und kosmischer Strahlung• Kühlung• Laserscan mit Hilfe von Schrittmotoren• Temperaturkarte des Sensors mit Hilfe von Schrittmotoren

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AuslesehardwareAuslesehardware

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AusleseketteAuslesekette

Sequencer

Software

FED RAM

Quelle

Cosmics

enable ext trig, send (cal) trig

ext trigled trig

APV trigcal sequence

ro trig

samples frames

raw data

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Aufgaben der SoftwareAufgaben der SoftwareReadout• Senden der Trigger• Auslese der Rohdaten• Bereitstellung der Daten• Ansteuerung der APVs

Analyse• „Primär“analyse der Daten• Bereitstellung der Histogramme• „intelligente“ Analyse:

Entdecken von Streifen-

APVKanal- und APV-Fehlern

GUI• Visualisierung der Daten• Koordination des Testablaufs• Überwachung des Status von Readout und Analyse• Bereitstellung einer intuitiven Teststand-Benutzeroberfläche

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SoftwareübersichtSoftwareübersicht

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KommunikationKommunikation

GUI

AnalyseReadout Slow Control

His

togr

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Kom

man

dos

Kom

man

dos

Kom

man

dos

Rohdaten

Internetsocket: Austausch von Status und Befehlen

Shared Memory: Bereitstellung der Rohdaten

Semaphoren: Austausch von Zugriffserlaubnissenauf Hardware und Daten

Block Sem

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Slow Control Hard- und SoftwareSlow Control Hard- und SoftwareSC main

Power Thread Joystick Thread

Temp Control

mioread

Tempmux Peltiercontrol lib

Motherboard lib

Motor lib Joystick libLED lib HV lib

RO main

/dev/comedi0 /dev/ni /dev/ttyS0 /dev/input/js0

PCI-Bus PCI-Bus serial I/O Gameport

MIO DIO

ScMux Peltiercontrol

Motherboard

Motor CLED C HV C

Sof

twar

eH

ard

war

e

sem

holdpower

gettemp

sem

PE PE PE16xPT100 x y

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Benutzer-Benutzer-oberflächeoberfläche

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HistogrammansichtHistogrammansicht

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DatenDaten

Auslese- /Analyse-Frequenzen: (Pentium III, 1GHz)• Pedestalrun: 400 Hz• Calibrationrun: 400 Hz• Calibration-Pulseshape: 500 Hz

Eventgröße: ~ 1 kByte

Samplingrate: ~ 250 kHz

Rohdatenrate: ~ 500 kByte/s

Shared Memory Größe: ~ 500 kBytes (variabel)

Netzbelastung: pro Socket wenige Bytes/s im Wartezustand

Histogrammgröße: max 5 kByte

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Zusammenfassung und AusblickZusammenfassung und Ausblick

• Schnelle Teststation (Ereignisrate bis 500 Hz)• Automatisierung der Tests weit fortgeschritten• Auslese, Analyse, Slow Control in C++• Visualisierung, Ablaufkontrolle, Benutzerführung in LabView• Software modular• GUI von überall startbar (Netzbelastung gering)

• Tests sollen ganz ohne Eingriffe eines Operators ablaufen• Modulfehler anhand der präprozessierten Daten erkennen• Präprozessierte Daten und Resultate in Datenbank schreiben