SHU (Science-instruments Handling Unit)
JEM-GLIMSの2式の光学観測機器 (LSI, PH) および電波受信器 (VLFR, VITF) を制御するため,コマンド/テレメトリの制御を行うため,そしてイベントトリガ制御とデータ取得を行うため,オンボードコンピュータ1台を搭載する。このコンピュータは,理学機器制御ユニット (SHU : Science-instruments Handling Unit) と呼ばれる。 Fig.1にSHUの写真を,Table 1にSHUの仕様をまとめる。

Fig.1 理学機器制御ユニット (SHU)
Item | Values |
Main Function | Poewr control Data acquisition Event trigger Data comppression GPS time synchronization Command interface Telemetry interface |
FPGA | Vertex II XQ2V1000-4FG456N 40MHz, Configuration ROM 512kbyte |
CPU | SH2 HD64F7145FW50 40MHz, 外部RAM 8MByte |
S-RAM | 8MB x 2 for FPGA (temporal data fuffering) 8MB for CPU |
Mass Memory | 128MB Flash ROM |
Dimension | 250 × 210 × 60 mm3 |
Mass | 1.7 kg |
Power | 10.3 W |
SHUはJEM-GLIMSのデータ処理を行う機器であり心臓部といえる。質量2.1kg, W 250mm, D 210mm, H 60mm のアルミニウム筺体からなり,FPGA (Vertex II XQ2V1000-4FG456N @40MHz, Configuration ROM 512kbyte),CPU (SH2 HD64F7145FW50 @40MHz, 外部RAM 8MByte) を中心に構成されている。LSIとPHは,SHU内部のFPGAのIOピンが直接制御している。VLFRはスタンフォード大学で開発された機器であり,クロック同期式シリアルバスでSHUと通信を行う。一方,VITFはクロックを2MHzに高速化したLC-BUSでSHUと通信を行う。
FPGAは主に以下の機能を有する。
・LSI, PHのデータをAD変換してメモリに取り込む
・送受信FIFOデータをクロックに同期してLC-BUSに送受信する
・急激な光量増加,あるいは電磁パルスの増加を検出する
・センサーの各種スイッチをメモリにマップする
このようにFPGAはSHUのほとんどの機能を担当する。一方CPUは,以下の機能を有する。
・送信データの編集
・コマンドの解釈とそれに伴うレジスタの操作
・データ圧縮
SHUをスケジュール動作させるには,時刻とコマンドの組が記述されたシーケンスファイルをMDPに送信する。MDPはこのテーブルを毎秒スキャンして,必要な時刻にSHUに対して送信することで,GLIMSは自動的に動作を行う。