Sistemas modulares de aquisição de dados a muita alta velocidade

Abstract

Inicia-se a dissertação com uma discussão de aspectos relevantes para sistemas de aquisição de dados a taxas muito elevadas (da ordem das centenas ou milhares de milhões de amostragens por segundo). Tecem-se algumas considerações sobre as principais tendências que na actualidade influenciam os sistemas de instrumentação e de aquisição de dados e passam-se em revista as principais arquitecturas usadas em sistemas de aquisição de dados a taxas muito elevadas. Apresentam-se também os condicionalismos e as motivações que presidiram ao desenvolvimento dos novos módulos de aquisição de dados, que são a base do sistema de aquisiçao de dados do diagnóstico de reflectometria do tokamak ASDEX-Upgrade em Garching, Alemanha. Segue-se uma discussão detalhada dos módulos de aquisição de dados desenvolvidos, o primeiro baseado em transputers, o segundo apresentando uma arquitectura modular de elevado desempenho. Caracteriza-se pormenorizadamente a estrutura de hardware e de controlo dos módulos. Apresenta-se um interface para programação recorrendo a um modelo de programação orientado por objectos, que culminou no desenvolvimento duma hierarquia de objectos capaz de explorar toda a funcionalidade existente. Apresenta-se um estudo crítico dos diferentes métodos usados habitualmente na determinação do desempenho de sistemas que apresentam um interface analógico-digital, discutindo-se alguns aspectos teóricos relevantes. Apresentam-se resultados experimentais obtidos com os canais de aquisição de dados desenvolvidos, assim como alguns resultados experimentais relativos à aquisição de dados com canais intercalados. A dissertação termina com uma resenha das principais conclusões obtidas no decurso deste trabalho, lançando-se também as bases para possíveis desenvolvimentos futuros.