Czasopismo | ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA | Rocznik 2017 - zeszyt 8

Szybki, niskolatencyjny system szeregowania danych pomiarowych implementowany w układzie FPGA

FPGA based fast, low latency serialization system for measurement data

10.15199/13.2017.8.9

nr katalogowy: 109034
10.15199/13.2017.8.9

Streszczenie

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.

Abstract

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.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] D. Vezinet, et al., (2009) "Principal physics developments evaluated in the ITER design review," Nucl. Fusion 49, p. 065012.
[2] M. Chernyshova, et al., (2015) "Conceptual design and development of GEM based detecting system for tomographic tungsten focused transport monitoring," Journal of Instrumentation, Volume 10,, pp. doi:10.1088/1748-0221/10/10/P10022.
[3] A. E. Shumack, J. Rzadkiewicz, M. Chernyshova, K. Jakubowska, M. Scholz, A. Byszuk, R. Cieszewski, T. Czarski, W. Dominik, L. Karpinski, G. Kasprowicz, K. Pozniak, A. Wojenski, W. Zabolotny, N. J. Conway, S. Dalley, J. Figueiredo, T. Nakano, S. Tyrrell, K. D. Zastrow, V. Zoita and JET EFDA Contributors, (2014) "X-Ray crystal spectrometer upgrade for ITER-like wall experiments at JET", Review of Scientific Instruments, volume 85, issue: 11 (11E425).
[4] M. Chernyshova, et al., (2014) "Development of GEM gas detectors for X-ray crystal," Journal of Instrumentation, p. C03003.
[5] T Czarski, et al., (2015) "On-line separation of overlapped signals from multi-time photons for the GEM-based detection system", Proceedings of SPIE, volume 9662.
[6] A.J. Wojenski, G. Kasprowicz, K.T. Pozniak, A. Byszuk, M. Chernyshova, T. Czarski, S. Jablonski, B. Juszczyk, P. Zienkiewicz, (2015) Multichannel reconfigurable measurement system for hot plasma diagnostics based on GEM-2D detector, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, Volume 364, 1 December 2015, Pages 49-53, ISSN 0168-583X, http://dx.doi.org/10.1016/j. nimb.2015.06.022.
[7] G. Kasprowicz, T. Czarski, M. Chernyshova, W. Dominik, K. Jakubowska, L. Karpinski, K. Kierzkowski, K. Pozniak, J. Rzadkiewicz, M. Scholz, W. Zabolotny, (2012) “Fast ADC based multichannel acquisition system for the GEM detector", Proceedings of SPIE, volume 8454.
[8] M. Chernyshova, K. Malinowski, A. Ziółkowski, E. Kowalska- Strzęciwilk, T. Czarski, K. T. Poźniak, G. Kasprowicz, W. Zabołotny, A. Wojeński, P. Kolasiński, R. D. Krawczyk, (2015) “GEM detector development for tokamak plasma radiation diagnostics: SXR poloidal tomography", Proceedings of SPIE, volume 9662.
[9] T. Czarski, M. Chernyshova, K.T. Pozniak, G. Kasprowicz, W. Zabolotny, P. Kolasinski, R. Krawczyk, A. Wojenski, P. Zienkiewicz, (2015) "Serial data acquisition for the X-ray plasma diagnostics with selected GEM detector structures", Journal of Instrumentation, volume 10, number 10.
[10] A. Wojenski, K. Pozniak, G. Kasprowicz, W. Zabolotny, A. Byszuk, P. Zienkiewicz, M. Chernyshova, T. Czarski, (2015) "Concept and current status of data acquisition technique for GEM detector based SXR diagnostics", Fusion Science and Technology, (w druku).
[11] A. Wojenski, G. Kasprowicz, K. T. Pozniak, W. Zabolotny, A. Byszuk, B. Juszczyk, P. Kolasinski, R. D. Krawczyk, P. Zienkiewicz, M. Chernyshova, T. Czarski, (2015) “FPGA based charge acquisition algorithm for soft x-ray diagnostics system", Proceedings of SPIE, volume 9662.
[12] P. Kolasinski, K. T. Pozniak, T. Czarski, A. Byszuk, M. Chernyshova, G. Kasprowicz, R. D. Krawczyk, A. Wojenski, W. Zabolotny, (2015) “Fast data transmission from serial data acquisition for the GEM detector system", Proceedings of SPIE, volume 9662.
[13] T. Carski, et al. (2015) On line separation of overlapped signals from multi-time photons for the GEM based detection system, Proceedings of SPIE, volume 9662.
[14] P. Kolasinski , et al., (2014) “Serial Data Acquisition for GEM-2D detector", Proceedings of SPIE, volume 9290.
[15] R. D. Krawczyk, et al., (2015) “Introducing parallelism to histogramming functions for GEM systems", Proceedings of SPIE, volume 9662.
[16] A. Wojenski, G. Kasprowicz, K. T. Pozniak, B. Juszczyk, P. Zienkiewicz, (2015) “Distributed diagnostic system for tokamaks high-voltage power supply section", Proceedings of SPIE, volume 9662.
[17] A. Wojeński, K. T. Poźniak, G. Kasprowicz, W. Zabolotny, A. Byszuk, P. Zienkiewicz, M. Chernyshova, T. Czarski (2015) "Fast data acquisition measurement system for plasma diagnostics using GEM detectors", Proceedings of Science.
[18] K. T. Poźniak, et. al., (2016) "Elektroniczne systemu pomiarowe do diagnostyki gorącej plazmy tokamakowej", Elektronika 2/2016.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 109034 "Szybki, niskolatencyjny s..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - e-zeszyt (pdf) 2017-8 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	35.00 zł

Prenumerata

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

420.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna	528.00 zł brutto 488.89 zł netto 39.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

570.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)

636.00 zł

Zeszyt

2017-8

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma