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(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)
ここでは、DAQシステムを動かす上で最低限理解しておきたい AMANEQ の概要を説明する。さらに、AMANEQ関連情報へのリンクを示す。詳しい情報は各リンクを参照のこと。
AMANEQ は連続読み出し DAQ システムにおけるロジック信号、特に時刻情報 (TOT (Time Over Threshould) データ) を処理することを想定して開発された汎用ボードである。1つのボードに主メザニンスロット2つを搭載し、ここに異なる種類のメザニンカードを装着することで、異なるアプリケーションに対応する。1つの実験において1枚または複数のボードを使うことを想定しており、 1枚のボードを使う場合はスタンドアロンモードで利用する。複数のボードを使用する場合、ボード間の時刻同期と通信は MIKUMARI 技術を用いて実現される。現状では、Low Resolusion TDC (LR-TDC) 用のメザニンカードと High Resolution TDC (HR-TDC) 用のメザニンカードがあり、このメザニンカードと FPGA の Firmware を切り替えることで、LR-TDC または HR-TDC として利用可能である。現状では、連続読み出しTDC の Firmware として LR-TDC と HR-TDC 用の 2 つが存在し、これらは TOT 情報を連続読み出しすること目的として開発されたものである。データの通信には SiTCP または SiTCP-XG がFPGAのネットワークプロセッサとして使われている。
AMANEQ の開発では、前身の Hadron Universal Logic module (HUL) の開発で培われたノウハウが転用されており、HULの後継機という側面も持つ。ただ、HUL はトリガー型 DAQ 用に開発された一方で、AMANEQ は当初から連続読み出し DAQ を想定して開発が行われている。AMANEQ は KEK INPS の本多良太郎ら中心となって開発された。
AMANEQ では LR-TDC と HR-TDC という 2 つの Firmware が存在するが、これらのセットアップと運用には異なる部分があるので注意されたい。以下、相違点を挙げる。
AMANEQ で使用しているネットワークプロセッサーの SiTCP および SiTCP-XG はオートネゴシエーションなどの機能が省かれているようで、光モジュールは速度固定のものを用いる方が問題が起きづらい。例えば、AMANEQ に LR-TDC のファームウェアを入れた際に、10/100/1000 Mbps のオートネゴシエーション機能搭載の SFP to RJ45 モジュール (10Gtek 10/100/1000Base-T オートネゴシエーション SFP to RJ45, https://amzn.asia/d/4kJwJq9) をデータ通信用に利用しようとしたが、通信できなかった。一方 1000 Mbps 速度固定の SFP to RJ45 モジュール (10Gtek 製 https://amzn.asia/d/4HVDD22) は問題なく利用できた。
AMANEQ の FPGA に LR-TDC の Firmware を入れた場合、データの通信は SiTCP で行われる。このとき、MACアドレスをデフォルトから変更したい場合は、Bee Beans Technology から SiTCP のライセンスのライセンスを購入する必要がある。
一方で、閉じたネットワーク内で、デフォルトの MAC アドレスを利用できるのであれば、SiTCPのライセンス購入をしなくても利用することはできる。
AMANEQ の各ファームウェア、レジスタ設定を行うソフトウェア、さらにAMANEQが送り出すデータフォーマットについてもその概略を説明する。
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)