Collegamento e colloquio tra computer e strumenti - caratteristiche del bus ieee488 - utilizzo del protocollo SCPI su USB ed Ethernet - controllo di strumentazione in ambiente Labview e tramite programmazione in C - programmazione in "user space" ed in "kernel space" in ambiente Linux - esempio di modulo di kernel per acquisizione dati.
Con esperienze di Laboratorio
Manuali ed help on line di Labview. Pagine di manuale delle librerie gpib e C, RedPitaya e RaspberryPi.
Materiale didattico fornito dai docenti sul sito web Moodle.
Obiettivi Formativi
Utilizzo dei protocolli di colloquio tra computer e strumentazione. Gestione dei problemi di sincronizzazione. Impostazione e realizzazione di procedure di misura in esperimenti di fisica. Programmazione in ambiente Labview; programmazione in linguaggio C in “user space” ed in “kernel space”.
Prerequisiti
Informatica
Metodi Didattici
Lezione frontale ed esercitazione di laboratorio con supporto dei docenti.
6 CFU – 60 ore (30 lezione + 30 laboratorio)
Altre Informazioni
Ricevimento studenti: tutti i giorni in orario di lavoro su appuntamento (email: simone.valdre@fi.infn.it – tel. 055 457 2693; vladislav.gavryusev@unifi.it)
Modalità di verifica apprendimento
Presentazione di una relazione sulle esperienze di laboratorio svolte e del codice di acquisizione dati sviluppato. Successivamente esame orale di circa 30 minuti durante il quale saranno discussi la relazione, i risultati delle misure ed il codice sviluppato. Potranno essere approfonditi i relativi concetti trattati durante le lezioni.
La valutazione terrà conto della capacità dello studente di spiegare con chiarezza espositiva e padronanza della materia, motivazione e metodi utilizzati ed analisi critica dei risultati delle esperienze svolte.
Programma del corso
Collegamento e colloquio tra computer e strumenti – caratteristiche del bus ieee488 - controllo di strumentazione in ambiente Labview e tramite programmazione in C - programmazione in "user space" ed in "kernel space" - programmazione in "kernel space" in ambiente Linux - esempio di modulo di kernel per acquisizione dati.
Esperienze di laboratorio:
(L'elenco delle esperienze di laboratorio e' solo indicativo. Le applicazioni specifiche potranno variare anno per anno, anche in relazione alla strumentazione disponibile.)
Ambiente Labview: Procedura di acquisizione dati da un canale ADC di RedPitaya e calcolo dello spettro di Fourier. Controllo di un VCO tramite un DAC di RedPitaya e misura della risposta di una rete in funzione della frequenza. Acquisizione di decadimenti radiattivi di fondo via ADC di RedPitaya ed analisi statistica.
Ambiente C: Utilizzo di generatore e voltmetro su bus ieee488 per la misura della risposta I-V di un elemento di circuito non lineare.
Campionamento di un segnale e sincronizazione. Realizzazione di un anello di controllo di processo a reazione negativa.
Programmazione C in "kernel space" di Raspberry Pi 3: Realizzazione di un semplice driver con utilizzo del sistema di interrupt.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
4 Istruzione di qualità
9 Industria, innovazione e infrastrutture