Progetto EEE: Operazioni per installazione del GPS

Progetto EEE: Operazioni per installazione del GPS
Versione 3.0
Stefano Grazzi*
Museo Storico della Fisica e Centro di Studi e Ricerche Enrico Fermi, Roma
Marzo 2015
PPS Out (P4)
GP In (P8)
Foto del cavo “Premium” con evidenziati i due collegamenti da usarsi.
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Controllo materiale:
Il modello GPS qui descritto è lo “Spectracom TSync-PCIe GPS” con il cavo “Premium”; di questo
cavo di collegamento a noi servono solo l’uscita “PPS Out” (P4) e l’entrata “GP In” (P8)
(evidenziati nella foto qui sopra), come spiegato in seguito.
Verificare che nella confezione ci siano tutti gli elementi necessari: CD-ROM con i programmi,
antenna e cavo lungo di collegamento, cavetto di interfaccia cavo lungo-scheda del PC,
mascherina “lunga” di ricambio, cavo “Premium” per i collegamenti con la scheda di trigger.
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Collegamento al PC:
Il computer dove dovrà essere montata la scheda deve possedere sulla scheda madre uno slot
“PCI Express x1”. Bisogna inoltre verificare se il ‘case’ dove deve essere montata la scheda abbia
le aperture lunghe o corte.
La scheda ha di norma già montata la mascherina “corta”; potrebbe essere necessario sostituirla
con la mascherina “lunga” fornita nella confezione. Dopo aver fatto – se necessario – il cambio
di mascherina, inserire la scheda nello slot e fissarla al ‘case’.
Foto della mascherina “lunga” da sostituire a quella “corta”.
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Installazione antenna:
Montare l’antenna all’esterno, meglio sul tetto o su di un terrazzo, in modo che abbia una
buona porzione di cielo verso sud libero da ostacoli. Collegare il cavo lungo all’antenna.
Far arrivare il cavo lungo dall’antenna sino al locale dove è posto il computer e collegarlo alla
scheda del PC utilizzando l’apposito cavetto adattatore (mostrato nella foto a seguire).
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Foto del cavetto di collegamento cavo lungo – scheda PC.
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Collegamento con la scheda di trigger1:
L’uscita “PPS Out” (P4) del cavo “Premium” va collegata all’ingresso TTL In presente nella scheda
di Trigger1 utilizzando un cavo LEMO ed un opportuno adattatore BNC-LEMO. Per l’entrata “GP
In” (connettore DB9), che va collegata col l’uscita TTL Out della scheda di Trigger, bisogna
costruire un adattatore “ad hoc” (vedere foto a seguire).
Per costruire questo cavo adattatore si utilizza un cavo LEMO di cui si mantiene inalterato uno
dei connettori ad una delle estremità e all’altra si sostituisce il connettore LEMO con un
‘maschio’ dello stesso tipo dell’entrata “GP In” (connettore DB9). Dei 9 pin presenti sul
connettore DB9 si utilizzano GPIO Input 0 (pin 1) e Ground (pin 6) come indicato sulla tabella
6.1 del manuale del GPS 2 e riportata nella pagina seguente.
Foto del cavo adattatore da costruire.
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Qui ci riferiamo alla scheda trigger di Bologna.
2
Ringraziamo Roman Zuyeuski del CERN per queste informazioni.
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Tabella con i valori dei pin e schema del connettore.
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Installazione software:
Accendere il computer e installare il software e i driver contenuti nel CD-ROM eseguendo il file
setup.exe. Nel caso il CD fosse mancante è possibile reperire sia il software che i relativi driver
compatibili (in un file compresso) all’indirizzo:
http://www.spectracomcorp.com/Support/HowCanWeHelpYou/Library/tabid/59/Default.aspx?
EntryId=37
In caso si utilizzi il software scaricato dal sito è necessario scompattare il file scaricato
(compresso in formato zip) prima di procedere.
Finestra delle proprietà, scheda Compatibilità ed opzioni da spuntare
Si consiglia di eseguire il setup.exe con i permessi di amministratore. Per fare ciò basta cliccare
col pulsante destro sul file e dare ‘Proprietà’; si aprirà un finestra con diverse schede (vedere
figura sopra). Andare sulla scheda denominata ‘Compatibilità’ e spuntare l’opzione “Esegui
questo programma come Amministratore”.
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Può essere necessario, soprattutto se si utilizza Windows 8, spuntare nella medesima scheda la
voce “Esegui il programma in modalità Compatibilità per:” selezionando nel menù a scorrimento
un sistema precedete a quello utilizzato (Windows 7 o XP). Dopo di che dare “OK” ed eseguite
normalmente il file setup.exe.
Annotarsi la cartella di installazione del programma per i controlli successivi. Terminata
l’installazione si consiglia di riavviare il PC.
Dopo il riavvio, controllare su gestione periferiche (Accessibile nella finestra delle proprietà di
sistema) che i driver della scheda siano stati installati correttamente. Se cosi non fosse
nell’elenco periferiche dovrebbe apparire una “Periferica PCI sconosciuta” con un punto
interrogativo giallo a lato (freccia bianca verso il basso in Windows 8). Cliccare col destro su tale
periferica e dare aggiorna driver. Non usare la ricerca automatica ma indicare manualmente il
percorso dei driver. Sul CD i driver sono nella cartella Driver/x86/ (o x64 nel caso di sistemi a 64
bit). Percorso analogo per i driver scaricati. Una volta selezionata tale cartella dare ok.
Nel caso che la periferica non appaia proprio si consiglia di spegnere il PC, disinserire la scheda e
reinserirla.
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Controlli:
Collegando l’uscita PPS Out ad uno oscilloscopio dovrebbe iniziare a vedersi un segnale PPS di
periodo un secondo e larghezza 200 ms.
Finestra del TSync Control Utility
Il programma \Spectracom\TSync PCI\Control\TSyncGui.exe permette di verificare il numero di
satelliti a cui il GPS è agganciato. Se si ha già una sincronizzazione sufficiente dovrebbe anche
dire la posizione e l’ora corretta. La sincronizzazione completa del GPS può richiedere diversi
minuti dipende anche dal numero di satelliti a cui si è riusciti a connettersi.
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Nella cartella \Examples\TSync API\ del programma vi sono alcuni programmi di prova che
permettono di verificare il funzionamento del GPS e regolarne le uscite. I programmi su
Windows devono essere eseguiti attraverso il cmd. Su Windows Xp andare su menu Start ->
Esegui , digitare “cmd” e dare OK; si aprirà cosi una interfaccia stile DOS (Esempio finestra
mostrata sotto). Su Windows 7 e 8 andare sempre su menu Start e scrivere sulla casella “Cerca
Programmi e File” “cmd”. Usare i comandi DOS per portarsi nella cartella dove sono presenti i
programmi.
Finestra del Prompt comandi dove sono eseguiti i programmi di controllo
Per eseguire un programma il nome dello stesso deve essere seguito dal “device index” e/o
“index” della scheda (<nome> <device index> <index>). Questi valori sono entrambi impostati
di default sul valore zero. Se si inserisce il solo nome del programma apparirà una stringa che
dice di specificare tali valori. Nei programmi di “Set” sarà richiesto il valore da settare che in
genere segue questi due valori se ci sono dubbi limitarsi a dare il solo nome programma per
sapere quali valori devono essere immessi.
Il Programma SS_Reset.exe permette di resettare la periferica GPS. Il comando è utile
soprattutto nei casi in cui il computer si sia spento e al riavvio il GPS non si sia ripristinato anche
dopo diverso tempo andando in uno stato di ‘stallo’. Per ovviare a ciò si resetta completamente
la periferica con questo programma e così facendo il GPS ricomincia le procedure di
sincronizzazione.
Il programma PP_GetFreq.exe da la frequenza dell’impulso PPS in uscita. La frequenza deve
essere 1 Hz. Il programma PP_GetPulseWidth.exe da il valore di ampiezza dell’impulso PPS. Il
valore è espresso in nanosecondi. Il programma PP_SetPulseWidth.exe permette di impostare il
valore di ampiezza dell’impulso PPS. Tale valore va espresso in nanosecondi dopo aver
specificato “device index” e “index” (<nome> <device index> <index> <width>). Il segnale PPS
dovrà avere periodo di un secondo e Width almeno 1 μs.
Il programma SS_GetSync.exe da informazioni sullo stato di sincronizzazione del GPS
(True/False), visibile anche dalle luci sulla mascherina della scheda. Il programma SS_GetTfom
ritorna il valore 15 se la sincronizzazione non è ancora avvenuta, 3 se avvenuta.
Una volta sicuri di avere la sincronizzazione, impostare il segnale PPS usando tali programmi e
verificare sull’oscilloscopio.
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