AbstractAll control and data acquisition systems of the WENDELSTEIN 7-X (W7-X) fusion experiment need to be perfectly synchronised with an accuracy of ⩽10 ns. Another essential requirement is to process and record events and trigger signals in such a way that they can be used for real-time control. This paper describes the architecture of a trigger–time–event (TTE) system for the W7-X experiment and gives an overview of the characteristics of the special board of the local TTE units. The main components of the board are a local oscillator synchronised by a central timing unit, and a field programmable gate array (FPGA). The FPGA comprises an event and trigger command receiver/decoder, a local 64-bit time counter, time capture registers, delay devices, a programmable state machine, trigger generators, and a programmable switch matrix, which allows output and input signals of the devices to be interconnected. The time, fast trigger, and event information are distributed from the central timing unit to the local TTE boards via a tree-type optical network. For hardware trigger signals an electrical network may be used. The board has configurable I/O ports for trigger signals and a 64-bit time port.
WENDELSTEIN 7-X（W7-X）核融合実験のすべての制御およびデータ収集システムは、⩽10 nsの精度で完全に同期されなければならない。もう一つの必須要件は、イベントおよびトリガ信号を、リアルタイム制御に使用できるような方法で処理および記録することである。本論文では、W7-X実験用のトリガ・タイム・イベント（TTE）システムのアーキテクチャについて説明し、ローカルTTEユニットの専用ボードの特性の概要を示す。このボードの主要コンポーネントは、中央タイミングユニットによって同期されるローカル発振器と、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）である。FPGAは、イベントおよびトリガコマンドの受信・デコード部、ローカル64ビットタイムカウンタ、タイムキャプチャレジスタ、遅延デバイス、プログラマブル状態機械、トリガ生成器、およびデバイスの出力・入力信号を相互接続できるプログラマブルスイッチマトリクスで構成される。時刻、高速トリガ、およびイベント情報は、中央タイミングユニットからツリー型光ネットワークを介してローカルTTEボードに配信される。ハードウェアトリガ信号には電気ネットワークを使用できる。このボードは、トリガ信号用の設定可能なI/Oポートと64ビットタイムポートを備えている。