KIP-Veröffentlichungen

Das ATLAS-Experiment am CERN befindet sich im Phase-II-Upgrade zur Vorbereitung auf den High-Luminosity LHC. Als Teil der neuen Readout-Elektronik des Tile-Kalorimeters berechnet das TDAQi-Modul (Tile Calorimeter Trigger and Data Acquisition interface) die Triggereingaben für die Level-0-Trigger-Systeme unter Einhaltung eines strikten Latenzbudgets von 250 ns. Die Signalverarbeitung und Datenübertragung sind auf einem AMD Kintex UltraScale+ FPGA implementiert. Diese Arbeit beschreibt die Entwicklung der Firmware für den Datenpfad zum Level-0-Muon-Trigger. Das TDAQi-Modul empfängt Daten des Kalorimeters mit einer Rate von 40 MHz, summiert Energiewerte auf und vergleicht diese mit zwei Schwellenwerten. Aus diesem Vergleich werden Energie-Flags generiert, die als Triggereingaben dienen und an den Level-0-Muon-Trigger geschickt werden. Pipeline-Speicher werden implementiert, um die Muondaten bis zur Entscheidung des Level-0-Triggers zwischenzuspeichern. Wird ein Event akzeptiert, werden die zugehörigen Daten an das Readout-System weitergeleitet. Die Generierung der Triggereingaben sowie die Datenübertragung werden validiert.

The ATLAS experiment at CERN is undergoing the Phase-II Upgrade in preparation for the High-Luminosity LHC. As part of the new readout electronics for the Tile Calorimeter, the Trigger and Data Acquisition interface (TDAQi) module constructs trigger inputs for the Level-0 trigger systems within a strict latency budget of 250 ns. Signal processing and data transmission are implemented on an AMD Kintex UltraScale+ FPGA. This thesis describes the firmware development for the data path to the Level-0 Muon trigger. The TDAQi module receives digitized calorimeter data at 40 MHz, combines energy values and compares them against two defined thresholds. From this comparison, energy flags are generated which serve as trigger inputs and are transmitted to the Level-0 Muon trigger. Pipeline memories are implemented to store the muon data long enough for the Level-0 trigger to make a decision. Upon acceptance, the corresponding data is forwarded to the readout system. The trigger input generation and data transmission are validated.