BPM 向け Pulse 列発生に向けた情報交換 - SINAP, Nov.10-25.2016

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BPM 向け Pulse 列発生に向けた飯塚氏と古川の情報交換
SINAP EVO-EVE について (MRF EVG-EVR に関しては別 File)
期間: Nov.10-25.2016.
情報共有：飯塚、宮原、佐藤政、諏訪田、中村達、古川
関連：打ち合わせ Memo, Nov.22.2016

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Nov.10.2016. k.furukawa
こんにちは、飯塚さま、古川です。

SINAP event module について、殷氏から Sequencer の長さを 32k まで、伸ば
すことは可能、という情報がありました。Document には 1k と書いてあります
が、最新の Firmware の Sequencer の長さも 16k あるそうです。

梶氏には、1 週間程度、BT の EVO を試験に使用する了解を取りましたので、
BT の EVO を使って、まずは、1k の Pulse 列が生成できるかどうか、試す
Plan を立てていただけないでしょうか。AC input への同期や Pulse 列の間隔
などが確認できればよいと思います。

EVO の試験をいつから始められるかお教えください。午後別に電話するかもし
れません。

SINAP Event の周波数範囲は +/-35MHz あるそうなので、あとは AC input と
Event clock の Offset 調整を入射毎に行う手順が用意できれば、SINAP
module が使えることになる "かも" しれません。他の方の意見もお待ちします。

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Nov.10.2016. iitsuka
東日本技術研究所の飯塚です。

  すみません。回答のメールが行き違いになったようです。

> では少し時間を取って、来週の金曜日からでよろしいでしょうか。

はい。来週金曜日の午後から着手させて頂きます。

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Nov.18.2016. iitsuka
東日本技術研究所の飯塚です。

　本日午後より、梶様からEVOをお借りして、EVOによるパルス出力実験に
着手しました。お借りしたEVOのfirmwareが最新でしたので、16k回のパル
ス出力を行うようにセットアップし、正常に出力出来ている事をオシロス
コープで確認しました。

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Nov.18.2016. k.furukawa
こんにちは、飯塚さま、古川です。

（書き忘れ (C) がありました。ひとつ前の Mail は無視してください。）

連絡をありがとうございます。

早速の試験をありがとうございます。
* AC input に同期して出力が出せていること、
* AC input から出力まで 900 ns 強であること、
など確認させていただきました。超高速の仕事で助かります。

(A) 一応、MRF の EVG の場合と同様に、TDC などで、出力抜けがないことを
確認していただけますでしょうか。

後は、10.38 MHz に同期する AC input と 102 MHz に同期する Event clock
の間の 5 種類の Offset を EVO から EVE に伝えることができれば良いこと
になります。その目的に以前は Data buffer を使うことを考えていましたが、
そんな面倒なものは使わず、0 から 4 の 5 種類の情報を送れば良いだけな
ので、5 種類の Event を Pulse 毎に送ればよいと思います。

(B) この仕組みが動作できることを確認するため、例えば、次のような仕組み
を試していただけますでしょうか。送信側と受信側で毎回何らかの処理を行え
ることを確認するためです。
. EVO で AC input Pulse 毎に 11 から 15 まで数える。
. その番号の Event を EVR/EVE に送る。
. EVR/EVE は Event を受け取ったら、出力に 10 ns から 50 ns の遅延を加
える。

後はこの Offset 追加の考え方が正しいかどうか、関係者で再検討すれば良い
と思います。少しいやらしいのは、IOC や Clock の Reset 後、この 5 種類の
状態と、Timing offset (0 ~ 8 ns) の対応を確認しなくてはならないことかと
思います。

(C) Yin さんは EVO/EVE の周波数範囲として 460 - 530 MHz は問題ない、と
言っています。Pulse 列を生成しながら、RF 周波数を変更することは可能でしょ
うか。可能であれば、周波数を +/- 50kHz さらには +/- 500kHz 振ってみて、
Pulse 列が連続して生成できるかどうか、また、AC input から Output までの
遅延がどの程度変化するか、調べてもらえないでしょうか。

この方式で突き進むなら、EVO を新規購入して、その際に Sequencer の長さを
32k にしてもらうことですね。EVG で行う手もありますが、
. EVE を Receiver に使うなら、SINAP で対応させておいた方が良いだろう
. EVG 方式は割り込みの頻度が多過ぎ、C の Code 埋め込みの管理が少し心配
という辺りで、EVO が好ましく思います。

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Nov.21.2016. iitsuka
東日本技術研究所の飯塚です。

  御依頼の作業につきまして、現状の報告と質問を送付させて
頂きます。

(A) 環境を用意して、本日13:30から試験を開始しました。
    明日の朝まで動作させてみて結果を報告させて頂きます。

(B) EVOのイベント送出機能は、シーケンスRAMによるものしか
    ないため、Trigger毎に異なるイベントを送出するとなると
    その度にシーケンスRAMの書き換えが必要になります。
    通常のEPICSレコードで行うとかなり時間がかかります(数
    秒〜十数秒のオーダーです)ので、ドライバソフトを改造し
    て対応する必要がありそうです。
    また、EVOにはAC入力による割込みがありませんので、別の
    方法を考える必要があります。
    上記とEVOの借用期限の件もあり、この試験はそれほど簡単
    には実施できない可能性があります。

(C) この試験は、イベントジェネレータ動作中に外部から入力す
    るRFの周波数を変化させるという事でしょうか？

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Nov.21.2016. k.furukawa
こんにちは、飯塚さま、古川です。

連絡をありがとうございます。

>>> On Mon, 21 Nov 2016 16:09:25 JST,  <hig-iitk@post.kek.jp> wrote;
...
> (A) 環境を用意して、本日13:30から試験を開始しました。
>     明日の朝まで動作させてみて結果を報告させて頂きます。

お願いします。

> (B) EVOのイベント送出機能は、シーケンスRAMによるものしか
...
>     には実施できない可能性があります。

覚えていませんが、例えば、Sequence の最初の一つの Event を書き換えると
しても、時間がかかるでしょうか。

同じ VME subrack の中に EVR/EVE を挿して割り込みを掛けることができると
思います。実際、制御室内にも出力が必要なので、EVG/EVO の Subrack に
EVR/EVE を挿す必要があります。

> (C) この試験は、イベントジェネレータ動作中に外部から入力す
>     るRFの周波数を変化させるという事でしょうか？

おっしゃるとおりです。+/-50kHz または +/-25kHz を数十秒 (?) で振ること
になると思われます。

<http://www-linac2.kek.jp/cont/trigger/dr/RFShift_revised-sugimoto-161108.pdf>

などに記述があります。

<http://www-linac2.kek.jp/cont/trigger/dr.html>

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Nov.21.2016. iitsuka
東日本技術研究所の飯塚です。

(A)に関しての結果報告ですが、残念ながらトリガー抜けが発生した
   と思われる痕跡がログ上に現れました。以下がそれになります。

hig-i:DRTM:TDC 2016-11-21 17:13:57.072398 4 453 905 1357 1809
hig-i:DRTM:TDC 2016-11-21 17:13:57.092398 4 453 904 1356 1808
hig-i:DRTM:TDC 2016-11-21 17:13:57.112398 4 0 0 0 0
hig-i:DRTM:TDC 2016-11-21 17:13:57.132398 4 0 0 0 0
hig-i:DRTM:TDC 2016-11-21 17:13:57.152198 4 456 908 1360 1812
hig-i:DRTM:TDC 2016-11-21 17:13:57.172398 4 453 905 1357 1809

   ただ、TDCのLOS_FLAGが立った形跡がありますので、TDCのデータ
   取り込み漏れの可能性もあります。また、現在EVOへ入れている
   ACが、配線の関係上 TTL->NIM->TTLと2度変換しているため、波形
   が鈍っているようですので、この影響かもしれません。
   とりあえず、本日の帰宅時から24日朝まで、もう一度試験を行う
   つもりです。

(B)「Sequence の最初の一つの Event を書き換えるとしても、時間が
   かかるか」という事ですが、結論としてはかかかります。

   EPICSレコードによるシーケンスRAMの書き換えには、evoeventレコード
   の書き換えの他に、evoレコードのUPDATEフィールドを1にしてやる必要が
   あるのですが、この処理を行うと、登録されている全てのevoeventレコード
   を先頭からスイープしつつシーケンスRAMに格納するという処理が実行され
   ます。今回の場合、16,384個のレコードがありますので、その分時間がかか
   ってしまうようです。

   割込みのかけ方に関しては了解しました。

(C)こちらについても了解です。

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Nov.21.2016. iitsuka
東日本技術研究所の飯塚です。

  先程のメールで一点訂正があります。

  AC入力での割込みはありませんが、シーケンスRAMがトリガーされた
タイミングで割込みをかける事ができますので、シーケンスRAMのトリ
ガーにACを使用している現在の設定であれば、実質ACでの割込みが可能
となります。

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Nov.22.2016. k.furukawa
こんにちは、飯塚さま、古川です。

状況説明をありがとうございます。

Pulse 抜けについて、50Hz の抜けを見ていただいたと思ってよいでしょうか。
それとも、16k の Pulse 全てを見ていただいたのでしょうか。

前者であれば、50Hz 抜けだけを見る辻電子の Module があるので、それを持っ
ていこうとも思います。NIM bin はありますか ? AC adaptor でも動作するの
ですが、それが見付かるかどうか。

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Nov.24.2016. iitsuka
東日本技術研究所の飯塚です。

  11/22(火) 16時から開始したPulse抜けの確認結果ですが、お借りした
50Hz MonitorによるPulse抜けはありませんでした。
　また今回もTDCによる監視を行っていましたが、こちらにもPulse抜けと
思われるデータはありませんでした。

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Nov.24.2016. k.furukawa
こんにちは、飯塚さま、古川です。

連絡をありがとうございます。

確認ありがとうございます。前回の測定での漏れ情報は、当面 TDC の読み出し
漏れ、と理解しようかと思います。

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Nov.24.2016. iitsuka
東日本技術研究所の飯塚です。

(B)及び(C)についての中間報告です。

  EVOのドライバを改造して、最後のイベントのみ50Hzで書き換える
実験を行いました。お借りした50Hz MonitorのCH-Bが25Hz Monitor
になっていましたので、最後のイベントを11⇔12と交互に書き換え、
EVRでイベント11でパルスを出すようにして、CH-Bに入力しました。
  この状態で、CH-A,Bともにショートもオーバーも発生していないよう
ですので、きちんと50Hzで11⇔12と書き換えができているようです。
  また、この実験は(C)の実験も兼ねまして、RFを508.95MHz〜509.05MHz
でスイープしつつ実行しており、こちらも特に問題なく動作しております。

  この実験は、この状態で明日の朝まで継続する予定です。

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Nov.24.2016. k.furuakwa
こんにちは、飯塚さま、古川です。

連絡をありがとうございます。

思ったように動作している、ということですね。

忙しいところ、ありがとうございます。

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Nov.25.2016. iitsuka
東日本技術研究所の飯塚です。

　昨日から実施していた実験ですが、本日朝(8:51)まで問題なく
動作している事が確認できましたので、御報告致します。
  なお、EVOを梶様に返却する必要がありますので、この実験は
これで終了といたします。

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Nov.25.2016. k.furukawa
こんにちは、飯塚さま、古川です。

試験をありがとうございました。今回書いていただいた Code は、将来使うこ
ともあり得るので、後でわかるようにしておいて下さい。

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Nov.25.2016. iitsuka
東日本技術研究所の飯塚です。

　承知いたしました。
  MRF EVGの改造分につきましては、既に下記svnリポジトリにて
管理してあります。

  https://pc-cont-xt9/svn/repos/drtiming/

  ここに、今回のSINAP EVOの改造分も追加しておきます。

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