Ein schneller datenflußorientierter Präprozessor zum Zählen von Ionisations-Clustern in Driftkammern:
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1997
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
1.1 TEILCHENIDENTIFIZIERUNG. 2
1.1.1 IMPULSMESSUNG. 3
1.1.2 MESSUNG DES SPEZIFISCHEN ENERGIEVERLUSTES . 4
1.1.3 GESAMTENERGIEMESSUNG. 6
1.1.4 GESCHWINDIGKEITSMESSUNG .-. 6
1.1.5 VERGLEICH DER METHODEN. 8
1.2 DER KLOE-DETEKTOR BEI DA$NE. 9
1.2.1 DER DA$NE-SPEICHERRING. 10
1.2.2 DER KLOE-DETEKTOR. 10
2 CLUSTER COUNTING 17
2.1 CLUSTER COUNTING - DER VORTEIL DER POISSON-STATISTIK. 17
2.1.1 POISSON- UND LANDAU VERTEILUNG. 18
2.1.2 PROBLEME BEI DER UMSETZUNG IN DIE PRAXIS. 19
2.2 DER DATENFLUSS BEIM CLUSTER COUNTING. 19
2.2.1 VON DER SIGNALENTSTEHUNG ZUM VORVERSTAERKER. 19
2.2.2 VOM VORVERSTAERKER ZUM ADC . 23
2.2.3 VOM ADC ZUM SPEICHER. 24
2.3 EINE MOEGLICHE REALISIERUNG EINER CLUSTER COUNTING-AUSLESE . 26
3 EIN DATENFLUSSORIENTIERTER PRAEPROZESSOR 29
3.1 PROZESSORARCHITEKTUREN. 29
3.1.1 GRUNDSTRUKTUREN FUER MIMD-PARALLELRECHNER. 31
3.1.2 AMDAHLS GESETZ . 34
3.1.3 HARVARD-UND VON NEUMANN-STRUKTUR. 35
3.1.4 DATENFLUSSRECHNER. 37
3.2 DER RECHNER IM EXPERIMENT. 38
3.2.1 TOTZEITFREIE AUSLESE . 38
3.2.2 DATENVERARBEITUNG UND HAUSHALTSFUEHRUNG. 41
3.2.3 INTERNE DATENVERTEILUNG. 41
3.3 DIE REALISIERUNG EINES PRAEPROZESSORS FUER CLUSTER COUNTING. 43
3.3.1 DIE PROZESSOREN AM29000
YY
/AM29050
YY
. 43
3.3.2 DER PRAEPROZESSOR. 45
3.3.3 MAXIMIERUNG DES DATENDURCHSATZES. 55
VII
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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3.4 DESIGNZIELE UND ERREICHTE ERGEBNISSE.
57
3.4
.1
DER SCHNELLE DATENEINGANGSBUS. 58
3.4.2 DIE INTERNE DATENVERTEILUNG. 58
3.4.3 UNABHAENGIGE HAUSHALTSFUEHRUNG. 58
3.4.4 SERIELLE SCHNITTSTELLEN . 60
3.4.5 SLAVES. 60
3.4.6 DIE VMEBUS-SCHNITTSTELLE. 62
3.4.7 HILFSFUNKTIONEN. 62
3.4.8 AUFGETRETENE PROBLEME. 62
4 ALGORITHMEN FUER CLUSTER COUNTING 65
4
.1
WUENSCHENSWERTE EIGENSCHAFTEN EINES ALGORITHMUS. 65
4.2 EINFACHE SIGNALERKENNUNG. 67
4.3 KURVENANPASSUNG. 67
4.3.1 ANSATZ .
68
4.3.2 AUSFUEHRUNG.
71
4.4 TEST DES ALGORITHMUS ZUR KURVENANPASSUNG. 72
4.4.1 GEMESSENE UND SIMULIERTE DATEN.
73
4.4.2 VERWENDETE PARAMETER.
75
4.4.3 ERGEBNISSE DER SIMULATION. 76
4.4.4 ANWENDUNG DES ALGORITHMUS .
78
4.4.5 RECHENZEITEN. G
0
5 AUSBLICK - ZUKUENFTIGE MOEGLICHKEITEN 83
5.1 FPGAS ALS PROBLEMANGEPASST KONFIGURIERBARE PROZESSOREN. 83
5.2 DER ALGORITHMUS ZUR KURVENANPASSUNG ALS PIPELINE. 84
6 ZUSAMMENFASSUNG 89
A DER AUFBAU DER CPUS AM29000
YY
UND AM29050
YY
1
B DIE SPEICHERAUFTEILUNG DES PRAEPROZESSORS
3
B.L SLAVES.
3
B.2 MASTER.
4
C DER QUELLCODE DES CLUSTERSUCHALGORITHMUS
7
VIII |
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