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6c37951431
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script/读出子系统IDS表.xls
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读出芯片用户使用手册.pdf
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Binary file not shown.
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# 数据手册
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本项目为读出子系统的操作手册,内容涵盖下列四个部分,通过阅读本文档,量子实验用户、QOS开发用户、驱动开发用户以及实验运维用户和能够更好理解和使用本系统。
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* 读出子系统的编程控制模型
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* 读出子系统历史无关功能配置集
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* 读出子系统运维操作手册
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* 读出子系统软件接口描述表
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# 宣传页封面
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## 主要特点
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* DAC 更新率最高12 GSPS
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* ADC采样率最高6 GSPS
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* AWG支持直接/调制波形输出
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* AWG支持标记脉冲输出
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* DAQ支持多种数据采集模式
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* DAQ支持低延迟反馈控制
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* AWG\DAQ支持指令集的编程
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## 简要描述
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RBPU16是一款用于量子比特态信息读出的一款SoC芯片,
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最大支持16个量子比特态信息并行读出。
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芯片内部集成了PLL、ADC、DAC和DSP等模块,其可以利用高速DAC产生微波信号激发读取腔,并通过数字I/O使能外部Pump通道,接着利用高速ADC采集处理反射回来的信号,并通过DSP计算量子态信息,最后将读出的量子态信息通过LVDS接口实时发送出去,为量子比特态信息读出提供高集成度解决方案。
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## 功能框图
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# 1. 规格参数
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# 2. 操作最大值
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# 3. 管脚描述
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# 4. 典型性能特点
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# 5. 专业术语
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# 6. 操作原理
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RBPU16是一颗用于完成超导量子比特的态读出的SoC基带芯片。
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芯片模拟部分包括ADC、DAC、PLL、LVDS、POR和温度传感器;
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数字部分主要包括DAQ、AWG、PlsGen、Feedback以及System模块。
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读出芯片的总体功能组成如图 1所示。
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在激励信号生成路径上,AWG用于控制激励通道待输出的波形,
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接着波形经过DAC转换成基带读出激励信号,
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同时AWG模块触发PlsGen模块实时发出脉冲信号使能外部Pump通道。
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回波信号处理路径上,ADC用于采集反射的读出基带信号,
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接着DAQ对基带信号进行分析处理,结果再通过LVDS接口发送出去,
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同时DAQ模块触发Feedback模块将部分结果上报或者下发到外部芯片。
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片内PLL用于管理整个芯片的时钟,为ADC生成采样时钟,
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为DAC生成更新时钟,为数字模块生成主时钟等。
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POR用于在芯片上电时对整个芯片进行复位,保障芯片正常工作。
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温度监视模块用于实时监测芯片温度变化,保障芯片稳定工作。
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System模块用于管理芯片上控制的状态,为芯片运维和调试提供支撑。
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本章节从读出芯片的原理及模块划分、关键数据路径、接口控制协议几个方面进行介绍。
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需要注意到的是:读出芯片不仅支持以ASIC芯片模式工作,也支持部分核心控制在FPGA内部工作。
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这两种工作模式受制于ASIC和FPGA资源以及外部ADC、DAC硬件性能不同,
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部分功能实现存在差异,后续阅读时需要重点关注。
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## 关键数据路径
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# 7. 应用注意
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## 7.1 模拟接口
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## 7.2 启动顺序
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为了确保芯片正常工作,需要满足以下启动顺序要求:
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* 内核供电上电
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* IO供电上电
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* 时钟配置完毕
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* 芯片复位
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# 8. 寄存器定义
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## 8.1 寄存器摘要
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读出芯片偏移地址空间分配如表 2所示,用户可以通过读写相应地址来控制读出芯片功能和访问芯片状态。读出芯片地址空间包含系统配置状态、模拟配置状态、DAQ配置状态、AWG配置状态以及PLL配置状态五个部分。
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|功能划分|子模块|开始地址|空间大小|
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|:-:|:-:|:-:|:-:|
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# 9. 芯片尺寸
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