Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Проблемы создания регистрирующей аппаратуры физических установок 9
1.1. Структуры магистрально-модульных систем автоматизации эксперимента 9
1.2. Организация взаимодействия с ЭВМ 14
1.3. Вопросы повышения пропускной способности системы сбора данных 19
1.4. Многоуровневые системы отбора событий 27
1.5. Контроль работоспособности аппаратуры 31
ГЛАВА 2. Эксперименты по исследованию эффектов каналирования релятивистских заряженных частиц 33
2.1. Управление траекториями заряженных частиц с помощью изогнутого монокристалла 33
2.2. Исследование излучения каналированных электронов и позитронов 36
2.3. Основные требования к системе сбора данных
ГЛАВА 3. Синхронизация и управление запуском 41
3.1. Структура системы сбора данных 41
3.2. Синхронизация с ускорителем и ЭВМ 43
3.3. Управление запуском установки 46
3.4. Быстрый запуск 50
ГЛАВА 4. Регистрация данных 54
4.1. Организация регистрирующей электроники 54
4.2..Регистрация данных с дрейфовых камер 56
4.2.1. Бяок калибровки преобразователей время-цифра 59
4.3. Регистрация данных с гамма-спектрометра 62
4.4. Регистрация данных с быстрой электроники 68
ГЛАВА 5. Второй уровень отбора событий 72
5.1. Запуск второго уровня в эксперименте по управлению траекториями заряженных частиц 72
5.2. Запуск второго уровня в экспериментах по исследованию излучения каналированных электронов и позитронов 74
5.3. Контроль работы схем второго уровня отбора 81
5.4. Результаты применения второго уровня отбора событий 81
ГЛАВА 6. Подсистема сопряжения с ЭВМ, управления проведением эксперимента и визуализации данных 85
6.1. Средства взаимодействия экспериментатора с ЭВМ 85
6.1.1. Модуль запросов 85
6.1.2. Программные и аппаратные средства сопряжения алфавитно-цифрового терминала 87
6.1.3. Аппаратные средства сопряжения графического дисплея
6.2.1. Блок сопряжения с каналом ЭВМ .99
6.2.2. Организация считывания событий 106
Заключение
Литература .114
Приложение 124
- Вопросы повышения пропускной способности системы сбора данных
- Управление траекториями заряженных частиц с помощью изогнутого монокристалла
- Запуск второго уровня в экспериментах по исследованию излучения каналированных электронов и позитронов
- Программные и аппаратные средства сопряжения алфавитно-цифрового терминала
Введение к работе
При взаимодействии релятивистских заряженных частиц с монокристаллами возникают многочисленные новые физические явления, важные в научном и практическом отношении. Это приводит к быстрому развитию новой области экспериментальной физики.
Целью настоящей работы являлось проектирование и создание системы сбора данных с экспериментальных установок для исследования эффектов каналирования заряженных частиц в монокристаллах^ Работа велась в Лаборатории высоких энергий ОИЯИ с 1978 года. Для выполнения предъявленных к данной системе требований было необходимо разработать ряд электронных модулей как общего назначения, так и специализированных, учитывающих специфику исследований. Система сбора данных, созданная на основе разработанной аппаратуры, использовалась в ряде экспериментов, проведенных с участием автора на пучках ускорителей ЛВЭ ОИЯИ и ИФВЭ.
Актуальность работы. Качественный скачок в области исследований эффектов взаимодействия заряженных частиц с монокристаллами непосредственно связан с применением для измерений и регистрации физических событий современной электронной методики физики высоких энергий. Использование в исследованиях многоканальных координатных детекторов с малым мертвым временем требует обеспечения средств для регистрации и передачи в ЭВМ больших потоков физической информации. При этом актуальной задачей становится обеспечение высокой пропускной способности измерительно-регистрирующей аппаратуры, а с большим количеством каналов регистрации данных связана необходимость автоматизации их калибровки и контроля. Достижение этих целей требует новых методических решений и разработки соответствующих электронных модулей.
Для достижения высокой эффективности экспериментальных - 5 -исследований требуется обработка регистрируемых данных в реальном масштабе времени. Вывод результатов этой обработки непосредственно в экспериментальный домик является насущной необходимостью и требует средств для сопряжения устройств визуализации данных как в алфавитно-цифровом, так и графических видах.
Несмотря на общий характер части требований к системе сбора данных, ее создание нуждается в индивидуальном для каждого эксперимента подходе. Это вызвано спецификой конкретных физических явлений и уникальностью установок, создаваемых для их изучения. Учет специфики исследований особенно важен при решении задачи отбора полезных событий и имеет большое влияние на эффективность эксперимента и последующей обработки зарегистрированной информации.
Результаты физических экспериментов зависят не только от параметров пучка частиц и экспериментальной установки, а также от параметров и состояния системы сбора данных. В данных экспериментах ее создание и совершенствование являлось актуальной задачей, выполнение которой потребовало специальных исследований, методических решений и разработок аппаратуры, алгоритмов и программного обеспечения.
Научная новизна работы заключается в разработке оригинальных методических решений, электронных блоков, программного обеспечения и создании на их основе уникальной системы сбора данных.
Разработана методика коррекции амплитудных измерений, калибровки и контроля трактов регистрации данных, а также контроля тракта выработки быстрого запуска в реальном масштабе времени.
Созданы оригинальные электронные модули для синхронизации и управления запуском установки, позволяющие организовать двухуровневую систему отбора событий, формирование разных типов запусков, а также динамическую выборку критериев второго уровня отбора.
Разработано оригинальное устройство для автоматизации процедуры калибровки трактов регистрации данных с дрейфовых камер.
Исоледованы, определены и практически реализованы критерии второго уровня отбора, специфические для проводимых исследований.
Создан уникальный блок последовательной передачи данных, учитывающий специфику терминала dzmiso ksr , что позволило впервые стыковать терминал с магистралью КАМАК при максимальной скорости передачи. Впервые создана программа драйвера для вывода результатов обработки с ЭВМ EC-I040 на терминал DZM180KSR посредством аппаратуры КАМАК и ее системы связи с каналом ЭВМ.
Создано оригинальное устройство для сопряжения системы сбора данных с каналом ЭВМ EC-I040, обеспечивающее высокую эффективность выработки команд КАМАК и передачи массивов данных, а также возможность сопряжения системы с другими ЭВМ,
Автор защищает:
Анализ методов повышения эффективности и быстродействия систем сбора данных.
Создание системы сбора данных с экспериментальных установок для исследования эффектов каналирования заряженных частиц в монокристаллах.
Методику подавления потока фоновых событий с помощью второго уровня отбора по специфическим для проводимых исследований критериям.
Методику коррекции амплитудных измерений, калибровки и контроля трактов регистрации данных, а также контроля тракта выработки быстрого запуска установки.
5. Методику уменьшения мертвого времени установки.
Создание электронных модулей для синхронизации, управления, калибровки и контроля работы аппаратуры установок.
Создание аппаратных средств для сопряжения устройств визуализации данных, управления проведением эксперимента, сопряжения системы сбора данных с ЭВМ, и специализированного математического обеспечения.
Диссертация состоит из 6 глав, введения, заключения, списка литературы и приложения.
В первой главе рассматриваются вопросы организации современных систем сбора данных с физических установок и их взаимодействия с ЭВМ, а также анализируются методы повышения их эффективности и пропускной способности.
Во второй главе представлены задачи выполненных нами экспериментов по исследованию явлений, возникающих при каналировании заряженных частиц в монокристаллах. Описываются созданные для этой цели экспериментальные установки и рассматриваются основные требования к системе сбора данных.
В третьей главе представляется структура системы сбора данных и рассматривается двухуровневая система запуска установки, созданная на основе специально разработанных электронных модулей, а также типы запусков и их назначение.
Четвертая глава посвящена регистрации данных с установки. Рассматривается организация массива физической информации, тракты регистрации данных, способы их контроля и калибровки.
В пятой главе рассматриваются критерии, использованные на втором уровне отбора событий, их аппаратная реализация, а также результаты применения второго уровня отбора.
В шестой главе рассматриваются аппаратные и программные средства, разработанные для дистанционного управления ходом программ ЭВМ и визуализации данных. Рассматривается принцип работы блока, созданного для сопряжения системы сбора данных с ЭВМ, а также организация процесса считывания событий.
В заключении приводятся главные результаты экспериментов, выполненных с помощью рассматриваемой системы сбора данных и формулируются основные результаты диссертации.
В приложении приведено описание команд, выполняемых разработанными электронными модулями.
Основные материалы диссертации опубликованы в советской и зарубежной печати и в сообщениях (ЖИ /М/.
Вопросы повышения пропускной способности системы сбора данных
Структура системы сбора данных, основанной на этом стандарте, приведена на рис. 1.2 /% Аналогом магистралей и контроллеров крейтов системы КАМАК здесь являются сегменты и модули связи сегментов (si), однако их функционирование существенно отличается. В роли сегмента может выступать как магистраль крей-та, так и кабель, соединяющий два крейта. В каждом сегменте, кроме пассивных блоков (s), может находиться несколько источников управления (М). В рамках сегмента длительность цикла одиночных обменов 32-разрядными словами составляет 100 нсек, возможны также блочные обмены с циклом 40 нсек. Сегменты, или группы сегментов, могут действовать независимо, но при необходимости каждый из источников управления может связываться с любым другим сегментом посредством модулей связи (si). Обмен информацией возможен как в асинхронном (запрос-ответ), так и в синхронном режимах. Каждый модуль имеет свой логический адрес, но возможна также географическая адресация. Сопряжение системы с ЭВМ обеспечивает интерфейс процессора.
Сопряжение систем автоматизации эксперимента с ЭВМ обеспечивают контроллеры сопряжения. Контроллеры различают по способу определения кода команды /37Л Самый быстрый способ основан на использовании для определения кода команды КАМАК части адресного пространства в сочетании с кодом команды ЭВМ. Тогда одна команда ЭВМ позволяет задать контроллеру сопряжения код команды КАМАК и передать сопровождающие ее данные. Использование этого способа ограничено как из-за архитектурных ограничений конкретных ЭВМ, так и из-за его применимости только для систем с малой вместимостью (для определения кода команды с NAF параллельной ветви КАМАК с сохранением возможности параллельной адресации разных крейтов требуется 20 разрядов). Чаще всего для определения кода команды КАМАК применяются различные комбинации адреса, кода команды ЭВМ и данных. В предельных случаях, когда из-за архитектуры конкретной ЭВМ для определения кода команды используются только данные, поступающие по каналу, проблемой становится идентификация и разделение команд КАМАК, сопровождающих их данных и внутренних команд контроллера сопряжения. В устройстве ИР40М для сопряжения универсального драйвера ветви с каналом ЭВМ, эта идентификация производится с помощью дополнительных управляющих сигналов, передаваемых от микропрограммного контроллера канала (МКК) /51»52/. в МЕЖ эти управляющие сигналы формируются из байтов (микрокоманд), посылаемых по каналу в одной цепочке с байтами, содержащими код команды КАМАК, данные и др. Такой принцип управления не позволяет достигнуть максимально возможной эффективности формирования команд КАМАК. В дальнейшей части настоящей работы будет показано как в контроллере (блоке) сопряжения можно по другому решить задачу этой идентификации и достигнуть максимальной эффективности формирования команд с одновременным уменьшением разрядности линии связи.
При осуществлении функции сбора данных с аппаратуры различают следующие способы взаимодействия с ЭВМ /42Л а) автономное функционирование; б) программный ввод данных по опросу; в) ввод данных по прерываниям; г) прямой доступ в память; е) непосредственный доступ к устройствам внешней памяти ЭВМ. Способ а) используется в автономных крейтах, снабженных интерфейсом внешних устройств регистрации данных. Способ б), неэффективный по отношению к использованию времени ЭВМ и быстродействию, применяется только в простейших системах. Способ в) является оптимальным при небольшом объеме вводимой информации, когда время, необходимое для инициации канала прямого доступа в память, сравнимо с временем ввода данных. В системах, где объем передаваемой информации составляет несколько десятков байтов или больше, как правило, применяется самый быстрый способ г), который позволяет передавать массивы данных со скоростью, достигающей скорости о.з.у ЭВМ. Для регистрации больших и непрерывных во времени потоков данных, в случае ЭВМ с магистральной структурой, оптимальным по отношению к пропускной способности является способ е).
Для осуществления обмена массивами информации используют контроллеры КПД. Имеются различные варианты реализации таких контроллеров. Их встраивают в схемы контроллеров сопряжения, выполняют в виде самостоятельных модулей или используют имеющиеся в составе данной ЭВМ (например,канал ЕС ЭВМ). Известны контроллеры, работающие в инкрементном режиме, в котором данные, поступающие от модуля КАМАК, воспринимаются как адрес ячейки памяти, к содержимому которой добавляется 1 . Возможна реализация одно- и многоканальных контроллеров КПД с захватом магистрали на передачу целого блока данных или с захватом при передаче каждого слова. Выбор решения определяется условиями эксперимента, требованиями к быстродействию, а также организацией ЭВМ.
По отношению к магистрально-модульной аппаратуре возможность передачи массивов данных прямо истекает из сущности данного стандарта или определяется отдельно. В стандарте КАМАК предусмотрены режимы обмена массивами информации /39 , которые различаются между собой по адресной последовательности, источнику синхронизации и способу определения конца массива. Одноадресные блочные режимы предназначены для обмена данными с одним устройством. Максимальное использование пропускной способности магистралей обеспечивает режим останова, в котором предполагается, что скорость устройства превышает максимальную скорость обмена; конец массива определяется по Q = о . Для организации блочного обмена данными с устройствами, скорость которых меньше скорости обмена, используется режим повтора (UQC). Этот режим, как неэффективный по отношению к использованию магистрали, не оправдывается при работе со многими одновременно работающими конкурирующими устройствами.
Управление траекториями заряженных частиц с помощью изогнутого монокристалла
В работе 6 был предсказан новый физический зіфект -мощное спонтанное излучение гамма-квантов релятивистскими кана-лированными частицами, возникающий при их переходах между энергетическими уровнями, образующимися в канале. При этом ожидалось, что мощность излучения в той области частот, где оно имеет место, является черезвычайно большой, примерно на два порядка выше тормозного излучения.
Экспериментальные исследования излучения каналированных электронов и позитронов высоких энергий, выполненные в ряде лаборатории /69» /t качественно подтвердили эти предсказания, однако были недостаточно подробными для того, чтобы подтвердить количественные выводы теоретических работ /71,72,73/ и выяснить их применимость для разных условий каналирования.
В экспериментах, проведенных нами на пучке синхротрона ШВЭ впервые исследовалось излучение в широком диапазоне углов входа частицы в кристалл, что позволило получить данные, показывающие динамику перехода от излучения при каналировании к когерентному тормозному излучению.
Экспериментальная установка для исследования характеристик излучения, возникающего при каналировании электронов и позитронов высоких энергий / была создана на основе дубненской установки /и/, существенно модифицированной и дополненной. Схема установки приведена на рис.2.2. Пучок электронов/позитронов 74 падал на монокристаллическую мишень, установленную в дистанционно управляемом гониометре. Для определения траектории частицы до и после мишени использовалась система дрейфовых камер, сгруппированных в трех блоках. Точность определения углов входа частиц в кристалл составляла около 7 мкрад, а углов выхода - около 30 мкрад. Вторичный импульс частиц после взаимодействия с кристаллом определялся по их отклонению в анализирующем магните, для чего служил четвертый блок дрейфовых камер. Диапазон измерений (5 10 ГэВ/с) был определен апертурой камеры.
Гамма-кванты, испускаемые в мишени, регистрировались детектором на основе сцинтиллирующего кристалла CsKTi) окруженного защитой и системой счетчиков антисовпадений. Углы вылета гамма-квантов измерялись с помощью блока дрейфовых камер со встроенным конвертором, расположенного непосредственно перед радиатором спектрометра. Как гамма-спектрометр, так и блоки дрейфовых камер были помещены в термостабилизированных боксах. Для идентификации вторичных электронов/позитронов использовались черенковские счетчики полного поглощения, выполненные из свинцового стекла. Установка запускалась системой счетчиков совпадений и антисовпадений. Время растяжки ускорения было равно 1,6 сек.
В качестве мишени в эксперименте использовались бездислокационные монокристаллы кремния. Минимальная толщина мишени составляла 20 мкм, а самый толстый из исследуемых образцов имел толщину 10 мм. Каждый из образцов был вставлен в реперное кольцо, выполненное в виде полупроводникового детектора, сигналы из которого использовались для центровки кристаллов с помощью траекторий пучковых частиц.
Отдельные узлы описанных установок объединялись с помощью системы сбора данных. Ее проектирование и создание являлось целью настоящей работы. Требования, предъявленные к данной системе, определялись как типом и характеристиками детектирующих устройств экспериментальных установок, спецификой проводимых исследований и общими требованиями к регистрирующим системам, так и внешними условиями экспериментов.
Среди внешних условий одним из важнейших являлось отсутствие отведенной для экспериментов мини-ЭВМ. Поэтому возникла необходимость использовать в качестве основной и единственной "он-лайн" ЭВМ удаленную вычислительную систему среднего класса - EG-I040. Очевидным недостатком применения в эксперименте удаленной ЭВМ является удаленность периферийных устройств для управления ходом программ и выдачи их результатов. Дополнительно, наряду со всеми достоинствами EC-I040 такими, как развитая система математического обеспечения, большие оперативная память и вычислительная мощность, позволяющие обрабатывать в реальном масштабе времени значительную долю регистрируемой информации, имеются также и недостатки. Они связаны главным образом с малой пригодностью системы ввода/вывода для работы в реальном масштабе времени и могли показаться критичными на серпуховской стадии экспериментов, когда для сопряжения установки с ЭВМ был доступен лишь сравнительно медленный канал, лишенный при этом "интеллектуального" микропрограммного контроллера. Все это вызвало необходим мость обеспечения средств для эффективного сопряжения установки с ЭВМ, дистанционного управления ходом программ и вывода результатов обработки экспериментальных данных непосредственно в экспериментальный домик.
Запуск второго уровня в экспериментах по исследованию излучения каналированных электронов и позитронов
Зарядовые предусилители TENNELEC 133 и 145 были установлены в непосредственной близости от ФЭУ. Для сохранения динамического диапазона усиление спектрометрических усилителей ОЕТЕС 471 было сведено до I. Амплитуды спектрометрических импульсов (до 10 В) регистрировались с помощью сопряженного с магистралью КАМАК АЦП 0RTEC 811, имеющего цену отсчета I мВ, при общем диапазоне регистрируемых амплитуд 0-5-2 В. Тракт, в котором сигнал снимался с последнего динода ФЭУ, обеспечивал измерение энергий до 10 ГэВ, анодный тракт имел рабочий диапазон до I ГэВ. Полный диапазон первого АЦП анодного тракта соответствовал энер-нии 200 МэВ, поэтому для регистрации гамма-квантов с энергией I ГэВ сигнал далее делился в отношении 1:5 и поступал на второй канал АЦП. Таким образом, регистрация гамма-квантов производилась одновременно в трех диапазонах: до 200 МэВ, до 1000 МэВ и до 10000 МэВ с ценой отсчета около 0,1; 0,5 и 5 МэВ соответственно.
Гамма-спектрометр был окружен с четырех сторон счетчиками А4 - А7, предназначенными для отбраковки событий, в которых через радиатор спектрометра прошла фоновая частица. Сигналы из них записывались во входной регистр. Важнейшей задачей являлась калибровка спектрометра и определение его нестабильностей. Абсолютная энергетическая калибровка с помощью радиоактивно ных источников (Со, Ро-Ве) проводилась "вне линии" с набором рабочих событий. В реальном масштабе времени гамма-спектрометр калибровался по корреляции импульса вторичных частиц и отсчетов гамма-спектрометра (метод "меченых фотонов" ). Определение "нуля" энергии производилось в реальном масштабе времени с использованием специального типа запуска установки ("случайного"), не синхронизированного с прохождением частицы. Пьедесталы АЦП спектрометрических трактов определялись по максимумам спектров, регистрируемых в этом типе запуска.
Для исследования нестабильностей гамма-спектрометра во время цикла ускорителя использовался запуск "от светодиода", который производился во всем диапазоне растяжки ускорения. Во время этого запуска на светодиод, установленный на торцевой части радиатора спектрометра, поступал импульс от генератора точной амплитуды (рис.4.Б). Так как в каждом типе запуска регистрировалось время от начала цикла ускорителя, возможно было определение временных корреляций этих нестабильностей (обычно не превышающих 3%) и соответствующая коррекция энергий гамма-квантов, зарегистрированных в основных запусках.
Долговременная стабильность спектрометрических трактов во время набора статистики проверялась с помощью "мезонного" запуска, в котором регистрировались ионизационные потери фоновых № -мезонов в радиаторе спектрометра (около 130 МэВ). Каждый 30 запуск установки инициировался совпадением сигналов от счетчиков A3 и А8 (рис.2.2); низкоэнергетическая компонента М -мезонов отсекалась с помощью поглощающего фильтра (м -фильтр на рис.2.2).
Гамма-спектрометр работал при больших загрузках в широком динамическом диапазоне. В связи с этим на сигналы, вызванные исследуемым гамма-квантом, могли накладываться сигналы от ложных частиц, прошедших в другое время. Для коррекции и отбора неискаженных событий был принят ряд мер.
Спектрометрические сигналы задерживались на 2 мксек с помощью внутренней задержки усилителей 0RTEC 471 и подавались также на входы АЦП LRS2249A (анодный тракт на АЦП24,Динодный - на АЦП-22), ворота которого вырабатывались непосредственно от запуска установки и опережали строб АЦП ОЕГЕС 811. Таким образом регистрировался уровень спектрометрических сигналов на 2 мсек до запуска установки. В случае, когда его отклонение от "нуля" превышало допустимую величину, событие отбрасывалось. Если этот уровень находился в допустимых пределах, при обработке данных отсчеты АЦП 1-3 корректировались согласно выражения: ky - коэффициент связи между АЦПj и АЦП], определен по соотношению отсчетов соответствующих АЦП при их одновременном стробировании (рис.4.7а). "Нуль" энергии для АЦП22 и АЦП24 определялся также, как для АЦП I - 3, максимумом спектров, регистрируемых в "случайном запуске" (рис.4.7й). Для обеспечения измерений биполярных сигналов эти АЦП были модифицированы путем искусственного выведения их аппаратурного пьедестала на половину шкалы.
Для анализа временных корреляций спектрометрических сигналов был создан так называемый "временной тракт" (рис.4.6). Возможность регистрации временной информации в большом диапазоне энергий гамма-квантов была обеспечена специально разработанным усилителем (рис.4.66).
Программные и аппаратные средства сопряжения алфавитно-цифрового терминала
Для обеспечения больших скоростей передачи, недостигаемых с. б.и. с. типа и ART , в данном блоке схемы последовательной передачи и приема данных выполнены на схемах ТТЛ малой и средней степени интеграции. Длина байтов, передаваемых согласно принципам старт-стоповой последовательной передачи данных, составляет 8 разрядов. В зависимости от типа команды записи информации в блок, самый старший разряд может заменяться разрядом контроля четности.
Схемы передатчика автоматически приостанавливают передачу очередного байта при наличии сигнала временной неготовности внешнего устройства к приему (дляэгм- сигнал BUFFER FULL=CTS). Такое решение, в случае сопряжения с терминалом DZMISOKSR позволяет передачу массивов данных со скоростью, превышающей скорость печати при помощи повторяемой в петле групповой команды КАМАК в режиме повтора.
Готовность регистров блока к обмену информацией индицирует -ся с помощью запросов LAM, а также обуславливает ответ Q на соответствующие команды. В случае ошибок в приеме данных из линии (неправильные четность или формат, потеря информации) соответствующие разряды регистра состояния устанавливаются в "I" и генерируется запрос LAM3. Этот запрос в разрешенном состоянии блокирует ответ Q на команды чтения входного регистра. Остальные три разряда шестиразрядного регистра состояния показывают состояния сигналов готовности внешнего устройства (CTS, DTR, CARRIER по стандарту v.24 CGITT /84Л Формируемые блоком управляющие сигналы логически связаны с состоянием блокировок запросов и позволяют управлять каналом связи как в дуплексном, так и полудуплексном режимах.
Блок снабжен передатчиками и приемниками линии, соответствующими стандарту v.24, а также, для сигналов данных, дифференциальными передатчиками и приемниками типа SN 75П0/75107/85/ и токовым передатчиком/приемником с оптоизоляцией (рис.6.5). Это позволяет использовать блок не только для сопряжения с каналами связи, организованными при помощи модемов, и непосредственной стыковки с различными терминалами, но также для организации быстрой передачи данных на расстояния до нескольких километров как в соединениях "точка-точка", так и многоточечных или петлевых соединениях. Особое значение имеет возможность передачи данных между крейтами, находящимися на разных потенциалах относительно земли.
Стандартные скорости передачи (при использовании кварцевого генератора 4,9152 МГц) выбираются внутри блока в диапазоне от 75 до 307200 бит/сек. При использовании резонатора 20 МГц максимальная скорость передачи составляет 1,25 Мбит/сек.
Выполняемые блоком команды КАМАК приведены в приложении. Блок передан в промышленное производство и выпускается фирмой ПОЛОН под шифром "505". В наших экспериментах в качестве средства графического изображения был применен дисплей с запоминающей трубкой TEKTE0NIX-6I3. дисплей взаимодействовал с ЭВМ посредством системы сбора данных с установки. Для этой цели были разработаны два блока КАМАК /7/. Интерфейс графического дисплея.
Для стыковки графического дисплея с магистралью КАМАК и дисплейным контроллером был разработан блок цифро-аналоговых преобразователей. Он состоит из двух десятиразрядных преобразователей ЦАП, позволяющих определять "X" и "у"-координаты высвечиваемой точки с помощью управляющих потенциалов амплитудой до I В с шагом I мВ. Преобразователи выполнены на основе диодно-резисторных матриц типа К2ПД524 . Кроме преобразователей в блоке помещены схемы высвечивания точки (координата "Z очистки экрана, логика КАМАК и схемы определения мертвого времени дисплея. Информация может вводиться во входные регистры блока из магистрали KAIvIAK или по внешней магистрали от дисплейного контроллера.
Блок может применяться для стыковки как дисплея на запоминающей трубке, так и для дисплея с регенерацией изображения и может полностью осуществлять вывод на экран любых изображений точка за точкой.
Команды КАМАК, выполняемые блоком, приведены в приложении.
Программный вывод изображения в режиме точек является неэффективным по отношению к работе центрального процессора и канала ввода/вывода ЭВМ. Генерация каждой точки требует программного определения ее координат и передачи их в блок командой КАМАК. Для устранения этого недостатка был разработан блок дисплейного контроллера, который стыкуется с блоком ЦАП через внешнюю магистраль.
Контроллер отличается компактностью и простотой. Его быстродействие позволяет работать с трубками как с запоминанием информации, так и с регенерацией изображения. Он позволяет выводить изображения, состоящие из точек, горизонтальных и вертикальных векторов и алфавитно-цифровых символов, координаты которых задаются в абсолютном или относительном видах. Выбор режимов работы контроллера производится управляющим словом, которое записывается в контроллер такой же командой КАМАК (F(I6)A(0)), как информационное слово и отличается от него только форматом (рис.6.6). Такой принцип управления позволяет выводить любые изображения путем передачи в контроллер однородного массива данных, состоящего из управляющих и информационных слов. Это позволяет использовать групповые команды КАМАК, что существенно упрощает программу обслуживания устройства и уменьшает временные затраты ЭВМ на работу с дисплеем.
