INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli1 Nemo Prima Fase Una proposta per lelettronica di concentrazione di piano II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma.

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1 INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli1 Nemo Prima Fase Una proposta per lelettronica di concentrazione di piano II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma 11-12 Marzo 2002

2 INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli2 Il Concentratore Collocazione nellapparato Funzioni del Concentratore Interfaccie del Concentratore II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma 11-12 Marzo 2002

3 INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli3 Collocazione II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma 11-12 Marzo 2002 Scatola Di Derivazione Base Torre Concentratore Bentosfera

4 INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli4 Collocazione II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma 11-12 Marzo 2002 Scatola Di Derivazione Base Torre Concentratore Bentosfera 10 Mbps STM-1 (155 Mbps) STM-16 (2.5 Gbps)

5 INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli5 Funzioni Verso il Modulo Ottico (MO) Trasmette sincronismo (1 MHz) Trasmette dati (300 Kbps) Riceve dati (10 Mbps) Invia e Gestisce lAlimentazione Verso la Base Trama e Trasmette i dati Del Piano Riceve ed Estrae i dati Per il Piano Verso il Piano Gestisce i controlli lenti di Piano II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma 11-12 Marzo 2002

6 INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli6 Interfaccie Base Modulo Ottico Piano Protocollo STM-1 Proprietario SPI Supporto Fibra Ottica Elettrico Tipologia Bidirezionale Simmetrico Bidirezionale Asimmetrico Bidirezionale Simmetrico Capacita 155 Mbps Rx: 10 Mbps Tx: 300 Kbps Max 300Kbps II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma 11-12 Marzo 2002

7 INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli7 Interfaccia Dati e Test Sviluppo del Software Test delle Funzionalita del Concentratore Impiego a terra per Cattura dati on-line II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma 11-12 Marzo 2002

8 INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli8 Il Concentratore Base Torre DSP MO 1 MO 2 MO 3 Mic 1 C 1 C 2 FPGA Interfaccia STM-1 PCI Bus Condiz. Alimentazione II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma 11-12 Marzo 2002

9 INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli9 Il Concentratore Base Torre DSP MO 1 MO 2 MO 3 Mic 1 C 1 C 2 FPGA Interfaccia STM-1 PCI Bus Condiz. Alimentazione Seriale Sincrona (SPI) Clock Protocollo STM-1 Fibra Ottica 155 Mbps Controllo circuiti di interfaccia STM-1 Comunicazione bidirezionale indipendente tra DSP e interfaccia STM-1 attraverso i canali E1, E2, F1, DCC del TOH Banda Bus PCI: 120 MBps sufficiente per trasmettere in tempo reale ad un Host i dati del protocollo STM-1 II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma 11-12 Marzo 2002 Protocollo Proprietario ElettricoRx: ~10 Mbps Tx: ~300 Kbps

10 INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli10 Base Torre DSP MO 1 MO 2 MO 3 Mic 1 C 1 C 2 FPGA Interfaccia STM-1 PCI Bus Condiz. Alimentazione Interfaccia STM-1 SER - DES Clock Interfaccia di Controllo STM-1 Mapper Interfaccia Elettro Ottica AMCC-S1201 CONGO AMCC-S3032 Sumitomo, etc. II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma 11-12 Marzo 2002

11 INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli11 Base Torre DSP MO 1 MO 2 MO 3 Mic 1 C 1 C 2 FPGA Interfaccia STM-1 PCI Bus Condiz. Alimentazione STM-1 Payload Out STM-1 Payload In FPGA Linea 1 Interfaccia di Linea Buffer Linea 2 Interfaccia di Linea Buffer Linea N Interfaccia di Linea Buffer Linea 1 Interfaccia di Linea Buffer Linea N Interfaccia di Linea Buffer Clock Interfaccia DSP II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma 11-12 Marzo 2002

12 INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli12 Capacita di Canale Esaminiamo il caso peggiore Capacitadel canale veloce: 10 Mbps pari a 1.25 MBps II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma 11-12 Marzo 2002 Le FPGA raggiungono clock di sistema di centinaia di MHz e quindi gestiscono facilmente queste velocitadi canale.

13 INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli13 Dimensione dei Buffer Esaminiamo il caso peggiore Capacitadel canale veloce: 10 Mbps Periodo della trama STM-1 : 125 s II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma 11-12 Marzo 2002 Numero di bit per trama STM-1: 1250 Le FPGA attuali dispongono di FIFO di queste dimensioni e velocita

14 INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli14 Il De-Concentratore DSP MO 1 MO 2 MO 3 Mic 1 C 1 C 2 FPGA Interfaccia STM-1 PCI Bus Condiz. Alimentazione II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma 11-12 Marzo 2002 Ricezione Di Torre La sezione di alimentazione non eusata a terra…

15 INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli15 Il De-Concentratore DSP MO 1 MO 2 MO 3 Mic 1 C 1 C 2 FPGA Interfaccia STM-1 PCI Bus II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma 11-12 Marzo 2002 I controllori di piano non sono utilizzati a terra ma le porte di comunicazione possono essere riproposte per collegarsi con gli apparati sommersi. Ricezione Di Torre I dati relativi ai controlli di piano sono trasferiti al DSP che li trasmette allhost su bus PCI. Programma di gestione e controllo di tutti i piani dellapparato da un unico host.

16 INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli16 Il De-Concentratore DSP MO 1 MO 2 MO 3 Mic 1 FPGA Interfaccia STM-1 PCI Bus II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma 11-12 Marzo 2002 I canali di comunicazione con le bentosfere non sono utilizzati a terra… Ricezione di Torre

17 INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli17 Il De-Concentratore Ricezione di Torre DSP FPGA Interfaccia STM-1 PCI Bus II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma 11-12 Marzo 2002 Riferimento temporale di sincronizzazione dellapparato.

18 INFN Sez. Roma1 - Fabrizio Ameli18 Conclusioni Lelettronica proposta non edisponbile commercialmente Queste note sono ricavate dallo studio per lo sviluppo di un prototipo presso la Sez. di Roma 1 dellINFN II Meeting Elettronica NEMO Prima Fase Roma 11-12 Marzo 2002