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主要特点
- DAC 更新率最高12 GSPS
- ADC采样率最高6 GSPS
- AWG支持直接/调制波形输出
- AWG支持标记脉冲输出
- DAQ支持多种数据采集模式
- DAQ支持低延迟反馈控制
- AWG\DAQ支持指令集的编程
简要描述
RBPU16是一款用于量子比特态信息读出的一款SoC芯片， 最大支持16个量子比特态信息并行读出。 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。
功能框图
1. 规格参数
2. 操作最大值
3. 管脚描述
4. 典型性能特点
5. 专业术语
6. 操作原理
RBPU16是一颗用于完成超导量子比特的态读出的SoC基带芯片。 芯片模拟部分包括ADC、DAC、PLL、LVDS、POR和温度传感器； 数字部分主要包括DAQ、AWG、PlsGen、Feedback以及System模块。 读出芯片的总体功能组成如图 1所示。
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， 接着波形经过DAC转换成基带读出激励信号， 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。 回波信号处理路径上，ADC用于采集反射的读出基带信号， 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， 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。 片内PLL用于管理整个芯片的时钟，为ADC生成采样时钟， 为DAC生成更新时钟，为数字模块生成主时钟等。 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。 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。 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。
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。 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。 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， 部分功能实现存在差异，后续阅读时需要重点关注。
关键数据路径
7. 应用注意
7.1 模拟接口
7.2 启动顺序
为了确保芯片正常工作，需要满足以下启动顺序要求：
- 内核供电上电
- IO供电上电
- 时钟配置完毕
- 芯片复位
8. 寄存器定义
8.1 寄存器摘要
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。
| 功能划分 | 子模块 | 开始地址 | 空间大小 |
|---|---|---|---|