| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 背景与意义 | 第10页 |
| 1.2 TPC探测器读出系统调研 | 第10-14页 |
| 1.3 论文内容与结构概述 | 第14-16页 |
| 第二章 读出系统设计方案 | 第16-20页 |
| 2.1 前端读出CASCA芯片 | 第16-17页 |
| 2.2 读出系统设计需求 | 第17-18页 |
| 2.3 读出系统设计方案 | 第18-20页 |
| 第三章 硬件电路设计 | 第20-31页 |
| 3.1 硬件电路设计方案 | 第20页 |
| 3.2 CASCA前端调理板 | 第20-22页 |
| 3.2.1 CASCA偏置配置 | 第20-21页 |
| 3.2.2 信号转换电路 | 第21页 |
| 3.2.3 电源设计 | 第21-22页 |
| 3.2.4 连接方案设计 | 第22页 |
| 3.3 CASCA适配板 | 第22-29页 |
| 3.3.1 FPGA配置 | 第23-24页 |
| 3.3.2 数模转换设计 | 第24页 |
| 3.3.3 时钟系统 | 第24-26页 |
| 3.3.4 GTP收发器介绍 | 第26页 |
| 3.3.5 传输方案设计 | 第26-28页 |
| 3.3.6 电源设计 | 第28-29页 |
| 3.4 FPGA主控板与FMC子卡 | 第29-31页 |
| 第四章 系统固件设计 | 第31-47页 |
| 4.1 系统固件总体设计方案 | 第31-32页 |
| 4.2 系统控制指令设计方案 | 第32-35页 |
| 4.2.1 指令控制方案设计 | 第32-33页 |
| 4.2.2 Control Interface模块设计 | 第33-34页 |
| 4.2.3 系统指令传输设计 | 第34-35页 |
| 4.3 CASCA采样控制逻辑设计 | 第35-42页 |
| 4.3.1 CASCA采样逻辑简介 | 第35-37页 |
| 4.3.2 采样控制逻辑寄存器配置 | 第37-38页 |
| 4.3.3 触发控制 | 第38-39页 |
| 4.3.4 CASCA读出控制 | 第39-41页 |
| 4.3.5 Clock配置 | 第41-42页 |
| 4.4 SRIO高速串行传输协议 | 第42-45页 |
| 4.4.1 RapidIO协议标准和架构简介 | 第42-43页 |
| 4.4.2 基于SRIO IP Core数据传输设计 | 第43-45页 |
| 4.5 主控板固件设计 | 第45-47页 |
| 第五章 系统实时监控软件设计 | 第47-54页 |
| 5.1 软件设计总体方案 | 第47-48页 |
| 5.2 控制指令打包程序设计 | 第48-49页 |
| 5.3 Socket程序设计 | 第49-50页 |
| 5.4 数据提取和波形绘图程序设计 | 第50-51页 |
| 5.5 GUI设计和系统整体控制 | 第51-54页 |
| 第六章 系统测试 | 第54-63页 |
| 6.1 系统硬件测试 | 第54-56页 |
| 6.1.1 适配板测试 | 第54-55页 |
| 6.1.2 CASCA前端调理板测试 | 第55-56页 |
| 6.2 系统传输链路测试 | 第56-59页 |
| 6.2.1 GTP收发器传输测试 | 第56-58页 |
| 6.2.2 SRIO协议传输速率测试 | 第58-59页 |
| 6.3 CASCA芯片测试 | 第59-63页 |
| 6.3.1 系统功能测试 | 第59-60页 |
| 6.3.2 SCA静态线性分析 | 第60-62页 |
| 6.3.3 SCA正弦信号动态分析 | 第62-63页 |
| 第七章 总结与展望 | 第63-65页 |
| 7.1 总结 | 第63-64页 |
| 7.2 展望 | 第64-65页 |
| 参考文献 | 第65-69页 |
| 附录 | 第69-71页 |
| 攻读学位期间科研成果 | 第71-72页 |
| 致谢 | 第72-73页 |