| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| List of Figures | 第10-13页 |
| List of Tables | 第13-15页 |
| Chapter 1 Introduction | 第15-22页 |
| 1.1 Large Hadron Collider | 第15-18页 |
| 1.2 A Large Ion Collsion Experiment | 第18页 |
| 1.3 ALICE detectors | 第18-22页 |
| 1.3.1 Electromagnetic Calorimeter | 第18-20页 |
| 1.3.2 Di-jet Calorimeter | 第20-22页 |
| Chapter 2 Readout Electronics of the EMCal Detector | 第22-30页 |
| 2.1 Detection principle | 第22-24页 |
| 2.2 Architecture of the Readout Electronics | 第24-25页 |
| 2.3 Preamplifier and Shaper | 第25页 |
| 2.4 Signal digitization and Data compression | 第25-28页 |
| 2.5 Data formatting | 第28-30页 |
| Chapter 3 Sparse Readout and Time Analysis for the Present GTL Bus based Readout | 第30-38页 |
| 3.1 The topology of the existing GTL bus based readout system | 第30页 |
| 3.2 The event size and occupancy of the EMCal detector | 第30-33页 |
| 3.3 The readout timing and maximum event readout rate | 第33-35页 |
| 3.4 Sparse Readout | 第35-38页 |
| Chapter 4 Time Analysis of the new Point-to-Point Readout | 第38-43页 |
| 4.1 The Topology of the Point-to-Point Readout | 第38页 |
| 4.2 The timing and maximum event readout rate | 第38-40页 |
| 4.3 Low gain channel readout suppression | 第40-41页 |
| 4.4 Use of Ten Gigabit Ethernet | 第41-43页 |
| Chapter 5 Hardware Design for the Point-to-Point Readout Prototype | 第43-55页 |
| 5.1 Introduction | 第43-46页 |
| 5.2 Hardware Design of the SRU board | 第46-51页 |
| 5.2.1 Introduction | 第46页 |
| 5.2.2 SRU Power and Heat Dissipation Investigation | 第46-48页 |
| 5.2.3 Multi-boot circuit | 第48页 |
| 5.2.4 TTCrx interface | 第48-51页 |
| 5.3 Hardware Design of the DTC daughter card | 第51-55页 |
| 5.3.1 Introduction | 第51页 |
| 5.3.2 Power switch circuit | 第51-53页 |
| 5.3.3 DTC clock transmission | 第53-55页 |
| Chapter 6 Firmware Design for the Point-to-Point Readout Prototype | 第55-85页 |
| 6.1 Firmware architecture | 第55-56页 |
| 6.2 Synchronization of the DTC interfaces | 第56-57页 |
| 6.3 SRU Detector Control Network | 第57-64页 |
| 6.3.1 SRU DCS in ALICE Online System | 第57页 |
| 6.3.2 SRU DCS Concept | 第57-58页 |
| 6.3.3 Error detection and reporting | 第58-60页 |
| 6.3.4 SRU configuration module | 第60-62页 |
| 6.3.5 DTC master module | 第62页 |
| 6.3.6 Flash controller | 第62页 |
| 6.3.7 DCS Frame | 第62-64页 |
| 6.4 SRU Trigger handling | 第64-68页 |
| 6.4.1 Trigger sequence and timing | 第64页 |
| 6.4.2 Trigger error detection and reporting method | 第64-65页 |
| 6.4.3 Software Triggers for Event Synchronization | 第65-68页 |
| 6.5 Data acquistion concept | 第68-71页 |
| 6.5.1 Data Acquisition Chain | 第68-70页 |
| 6.5.2 Event Readout Process and Multi-event Buffer Management | 第70-71页 |
| 6.5.3 Readout BUSY handling | 第71页 |
| 6.6 Transactions over DDL link | 第71-77页 |
| 6.6.1 User defined front-end control transaction | 第71-72页 |
| 6.6.2 User defined front-end status word read-out transaction | 第72-73页 |
| 6.6.3 DIU control transaction | 第73页 |
| 6.6.4 SIU control transaction | 第73页 |
| 6.6.5 Interface status read-out transaction | 第73-74页 |
| 6.6.6 Event data transmission transaction | 第74页 |
| 6.6.7 User defined data block downloading transaction | 第74-76页 |
| 6.6.8 User defined data block read transaction | 第76-77页 |
| 6.6.9 Self-test transaction | 第77页 |
| 6.7 Remote Firmware Upgrade Through Ethernet | 第77-81页 |
| 6.7.1 Motivation | 第77-79页 |
| 6.7.2 Implementation concept | 第79页 |
| 6.7.3 Hardware and Software Implementation | 第79-81页 |
| 6.8 Plateau Test of the DTC Link | 第81-83页 |
| 6.9 Event Readout Rate Test Performace | 第83-85页 |
| Chapter7 Conclusion and outlook | 第85-88页 |
| Appendices | 第88-121页 |
| 1 TTC interface and connection | 第89-90页 |
| 2 TTC trigger error reporting | 第90页 |
| 3 TTCrx trigger data format | 第90-93页 |
| 3.1 TTC broadcast command | 第90-91页 |
| 3.2 TTC individual addressed command | 第91页 |
| 3.3 Trigger messages | 第91-93页 |
| 4 TTCrx internal register | 第93-94页 |
| 5 LTU Setup | 第94-95页 |
| 6 TTC timing | 第95-100页 |
| 6.1 TTC trigger message | 第95-96页 |
| 6.2 TTC test sequence timing | 第96-100页 |
| 7 Firmware use of the SRU Boot Code | 第100-101页 |
| 8 Flash Test | 第101-104页 |
| 9 Flash access interface | 第104-105页 |
| 10 ARP and ICMP packets captured through Wireshark | 第105页 |
| 11 DTC Frame Format | 第105-106页 |
| 12 SRU(SIU) DDL Frame Generator | 第106-107页 |
| 13 Rorc receiver loading | 第107-121页 |
| Bibliography | 第121-128页 |
| Publication list | 第128-129页 |
| Acknowledgements | 第129页 |
