Raspberry Pi 3 (Jessie)にroot 5.34.36をインストール

GROWTH実験で使用するFPGA/高速ADCボードと制御・読み出し用のDAQソフトウエアは、高エネルギー実験でよく使われるCERN/ROOTのROOTファイル形式で波形データを書き出す機能があるのですが、動作試験ができていなかったのでいくつかバグがありました。 Raspberry Piにrootをインストールして動作確認する必要があったので、以下の手順でインストールしました。 ssh -YでRaspberry Piにログインしている場合、rootだけで起動するとおなじみのスプラッシュスクリーンがでてきます。 インストールした環境は GROWTH-DAQのバグについては修正完了後、インストール方法や実行例の記事をアップロードします。 ちなみに、Raspberry Pi上でのコンパイルはmake…

GROWTH FPGA/ADCボードにGPS NMEA出力を追加

GROWTH FPGA/ADCボードのFPGAを改修して、ドーターカードのGPSが出力するNMEAデータを、Raspberry PiやMacで受信できるようにしました。NMEAデータはUARTでFPGAに入力され、FPGA内でもトリガ時刻の時刻補正に使用していますが、その信号をFT2232のBank B (FT232モード)に接続しました。 Raspberry PiやMacで/dev/ttyUSB1などにscreenで接続すると、以下のようにNMEAデータが出てきます。Rubyでこの情報を受信してNMEAデータをJSON形式で保存するスクリプトは、GROWTH-DAQにgrowth_gps_logger.rbとして追加しました(githubのpull request #8を参照)。 FPGAイメージ…

Vivado HLSのメモ

最近Vivado HLSで高位合成を使い始めました。やっぱり、HDLを生で書くよりも圧倒的に早くコーディング・検証できるので、計算処理の記述ではとても助かっています。もしかすると、他の人の参考になるかもしれないので、作業していて気がついた点をまとめておきます。間違った記述があったらコメント欄で指摘してください。 Co-simulationでhandshake signals are not bundled to AXI_lite slaveというエラーが出る…

FT2232のFT245 FIFOモードを使うときの留意点

GRWOTH FPGA/ADCボードでは、USBインタフェースとしてFuture Technology社のFT2232Hを搭載しています。FT2232は、USB2の高速伝送(最高40MBytes/s)に対応したシリアル-USB変換とパラレル-USB変換を2ch搭載したインタフェース変換ICで、秋月ではUSBコネクタ付きのFT2232Dのモジュール版が1450円で販売されています。 チップ単体で720円(RS)と安価で、高速通信できる仮想COMポートが2ポート取れるので、自作FPGAボードを作るときにとても便利なチップです。 A側とB側の2つのChannelは、それぞれ独立した仮想COMポートとしてMacからは認識されます。デフォルトでは、FT232のようなRS232非同期シリアル-USB変換インタフェースとして動作します。外部に設定保存用のEEPROMを付けて、FTProgというWindows用の設定ソフトウエアから設定を書き込むと、Channel AはRS232非同期シリアルモード、Channel BはFT245 Asynchronous FIFOモードで動作させることができます。このモードだと、使用時に専用ドライバ(libftd2xx)からの設定は不要で、普通の仮想COMポートとして認識されつつも最大8MBytes/sくらいの伝送ができてとても便利です(Rubyのシリアル通信ライブラリやboostから使えるので、ポータビリティも高い)。 FT245 Synchronous…

GROWTH FPGA/高速ADCボード – 1 – 概要など

昨年アカデミストを通じてクラウドファンディングにも挑戦した「雷雲ガンマ線実験(雷雲中の高電場での粒子加速に迫るための実験 = GROWTH実験)」の、2016-17年の冬シーズンの観測実験にむけて、ガンマ線検出器の小型化と多点観測にむけた量産を進めています。(ちなみに実験の初期の頃の信号処理システムは、大型のデスクトップマシンと「VME」や「NIM」という規格のこれまたデスクトップPCくらいのサイズのADC/アンプボードでした。これらを格納するために人が入って数日暮らせるくらいの大きさのアルミフレーム製の小屋を(榎戸さんが)作って観測場所に持って行きました。信号処理回路やPC、データ記録装置(SDカード)まで含めて10cm角サイズに収まるようになったことは感動的なエレクトロニクス技術の進歩です) 雷雲ガンマ線実験(GROWTH実験) – 京都大学の榎戸さん、原研の土屋さん、東京大学の中澤さん、和田さん、奥田さん、理研の中野さんなどと進めている楽しい基礎科学の観測実験プロジェクト。2015年度の観測結果のまとめは「冬季雷雲のガンマ線測定を狙う多地点観測システムの新規開発」(榎戸、湯浅、和田ほか 2016年5月)を参照してください。 先日、榎戸さんの研究費でシマフジ電機とともに開発したFPGA/高速ADCボードが届いたので、週末や夜の時間をつかってFPGAのコーディングを進めました。2015年度の観測装置のSpartan-6 FPGAボードで動いていたパルス計測用のVHDLコードが、今回のボードのArtix-7 FPGAとAD9231という50Mサンプル/秒のADCチップでも動作するようになりました(8月最終週)。また、9月3-4日の週末を使って、このFPGA/ADCボードに載せてあるSPIのSlow ADC/DACとLED、GPIOピンをRaspberry…