New data acquisition systems for the spectrograph SMART

Abstract

Two types of Data Acquisition (DAQ) system have been introduced for the experiment at E4 area. The first type is a high speed DAQ system, but dedicated to the use of LeCroy 4300 B (FERA) and FERA compatible modules, such as LeCroy 3377 drift chamber TDC. These modules are reasonably fast, but the low band width of CAMAC (Computer Automated Measurement And Control) bus becomes a bottle neck limiting total DAQ speed. In the present system, data are accumulated in a CES High Speed Memory (HSM) 8170 on VME (VERSA Module European) through the FERA bus and are DMA-transfered to a PS through a Bit 3617 VME/PCI interface. Since the HMS 8170 allows a memory access from the FERA bus even when a DMA transfer is in progress on the VME bus, the DAQ speed is not affected by the system load in spite of the fact that Linux is not a real-time OS. The DMA speed, instead, considerably depends on the event rate as well as on the system load. The second type is a conventional DAQ system using an intelligent Auxiliary Crate Controller (ACC) on the CAMAC bus. It is a renewal of the previous system which consists of a CES 2180 ACC, a Kinetic 2922 Q-bus interface, and a VAX/VMS host computer, and their components were replaced with a Kinetic 3976 68030-based ACC, a Kinetic 2915 PCI interface, and a PC running Linux, respectively. The source code has been ported to Kinetic 3976.

E4エリアの実験用として、2種類のデータ収集(DAQ)システムを導入した。第1のタイプは高速DAQシステムで、LeCroy4300B(FERA)やLeCroy3377ドリフトチェンバTDCのようなFERA互換モジュールを使用しなければならない。これらのモジュールはかなり高速ではあるが、CAMACバスの低帯域幅がDAQの総合速度を制限する足かせとなる。本システムでは、データはFERAバスを通じてVME(VERSA Module European)上のCES高速メモリ(HSM)8170に蓄積され、Bit3617VME/PCIインタフェースを通じてPCにDMA転送される。HSM8170は、DMA転送がVMEバス上で進行中の時でもFERAバスからメモリアクセスが可能なので、DAQ速度は、LinuxがリアルタイムOSでないにもかかわらずシステム負荷の影響を受けない。その代わり、DMA速度は、システム負荷だけでなく、事象率にもかなり依存する。第2のタイプは、CAMACバス上でインテリジェント補助クレートコントローラ(ACC)を使用する通常のDAQシステムである。これはCES 2180 ACC、Kinetic 2922 Qバスインタフェース、およびVAX/VMSホストコンピュータから成る従来のシステムを更新したもので、これらの要素をKinetic3976 68030を使ったACC、Kinetic2915 PCIインタフェース、ならびにPC実行Linuxでそれぞれ置換してある。ソースコードはKinetic3976にポートした。