CERN ATLAS ITk MOPS 读出比较分析：关于生产与开发 setup 可行性研究

大强度升级计划要求全面替换 ATLAS 内探测器，由新的内型 trackers (ITk) 取代。该升级对关联的探测器控制系统 (DCS) 施加了严格要求，负责探测器的监控、控制与安全。ITk DCS 的关键组成部分是像素系统监控 (MOPS)，负责监控新的像素探测器模块的局部电压和温度。本文介绍了用于 MOPS 读出的专用测试台和验证方法，定义了针对两种 DCS 读出架构（基于树莓派的初步控制器，“MOPS-Hub 模拟原型”(MH 模拟原型)，以及最终生产用的 FPGA 基于的“MOPS-Hub”(MH)）的结构化测试用例集合。该方法指定了端到端延迟、抖动和数据完整性的测量链，涵盖 CAN 和 UART 接口，包括统一时间戳方案、非侵入式信号抽取以及一致的数据记录与分析管道。本工作详细阐述了负载配置和可扩展性场景（基线运行、整箱压力测试以及 CAN 接口卡通道隔离），并给出接受准则及测量不确定性考虑，以确保可重复性。目标是提供清晰、可重复的程序，以对 MH 架构进行生产资格认证。后续论文将呈现实验结果及使用本测试台获得的比较分析。