![[PukiWiki]](image/pukiwiki.png "[PukiWiki]")
(執筆完了時削除 --> 執筆責任者: 洲波泥 太郎, 執筆締め切り: 2024/xx/xx)
MIKUMARI は複数のFront End Electronics (FEE) の基板間の時刻同期、およびデータ通信を行うための技術である。現在、AMANEQ と CIRASAME の FPGA firmware において実装されている。一般に、トリガー型DAQシステムでは、トリガー信号がデータ収集条件を設定しているが、トリガー信号のもう一つの重要な役割として、時刻情報の分配も行なっていることである。一方、連続読み出し型DAQシステムでは、トリガー信号が存在しないため、トリガー信号の代わりに FEE 基板間の時刻同期を別途行う必要がある。これを実現するのが MIKUMARI の時刻同期機能である。AMANEQ を用いた DAQ システムの場合、MIKUMARI Primary の firmware を書き込んだ AMANEQ ボードに CDD-OPT (1モジュールあたり16台接続可能) と呼ばれるクロック分配用モジュールを搭載し、このモジュールと各 AMANEQ ボード間を SFPモジュールと光ファイバーケーブルを用いて接続する。これにより、ボード間の時刻同期を実現する。時刻同期のクロック周波数は 125 MHz である。
AMANEQ TDC が 17 台以上存在する場合、もしくは少し離れた地点に複数の AMANEQ が挿入されたクレートがある場合、MIKUMARI Primary 1 台では賄うことができないため、 MIKUMARI FIFO と呼ばれる firmware が書き込まれた AMANEQ ボード + CDD-OPT を用いる。運用例としては、MIKUMARI Primary をある場所に用意し、少し離れた 2 地点に MIKUMARI FIFO をそれぞれ 1 台ずつ配置する。MIKUMARI FIFO の CDD-OPT モジュールには 16 個の SFP ポートが存在するが、1ポートは MIKUMARI Primary との接続に用いられるため、残り 15 ポートに AMANEQ TDC を接続可能である。ちなみに、このセットアップにおいて、 MIKUMARI Primary の CDD-OPT は 14 ポートが空きポートになっているが、ここにも AMANEQ TDC を接続可能かもしれない？そのため、MIKUMARI Primary 1 台、MIKUMARI FIFO 2 台のセットアップでは、最大 44 台 (MIKUMARI Primary 14 台 + (MIKUMARI FIFO 15台) x 2) のAMANEQ TDC の時刻同期が可能である。ちなみに、MIKUMARI FIFO は ? 段噛ませることが可能で、理論上最大 ??台の AMANEQ TDC の時刻同期を行うことが可能である。MIKUMARI の配線を行う際、MIKUMARI Primary - MIKUMARI FIFO、MIKUMARI Primary - AMANEQ TDC、MIKUMARI FIFO - AMANEQ TDC の接続において、CDD-OPTのポートはどれを使っても構わない (?)。
さらに、MIKUMARI では時刻情報の信号ビットに付加ビット (?) を加え、データ通信も実現している。これを用いて、各ボード間におけるハードビートフレーム番号の情報を共有したり(?)、リセット信号のやりとりを行なっている。データの最大通信速度は ?? Mbps である。
実際に複数の AMANEQ ボードを用いてセットアップを組んだ時に、まず確認すべきは MIKUMARI の通信である。これは hul-common-lib のプログラムもしくは amaneq-soft のプログラムを用いて確認可能である。さらに、余裕があれば、オシロスコープを用いて、プログラムで表示される時間オフセット (?) とオシロスコープで測定される時間オフセット (?) がコンシステントであるかを確認することが望ましい。具体的な手順については、RARIS NKS2 Beam Profile Monitor 読み出しテスト実験における実験ログに書かれており、それを参照のこと。
(関連論文 --> 本多さんに確認)
2024/xx/xx 洲波泥 太郎 (SPADI大学), 脱九 花子 (SPADI大学)
2024/xx/xx 脱九 花子 (SPADI大学)