readout_program/chapters/05-06-pump-config.md

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5.6. Pump 模拟电路配置

对处理器 Pump 通道的编程包括模拟电路配置项和使能配置项。模拟电路用于将 Pump 通道配置输出一个指定功率和频率的微波信号,而使能配置项用于控制微波信号的实时开关。

5.6.1. 配置项

配置名 描述 访问方式
pump_freq Pump 信号输出频率 SPIch0 基址 0x00200000
pump_power Pump 信号输出功率 SPIch0 基址 0x00300000
pump_enable Pump 信号输出使能 SPIch0 基址 0x00400000

5.6.2. 频率配置

参数 说明
位宽 32 比特整数
单位 kHz
取值范围 7,000,000 ~ 9,000,000即 7.0 ~ 9.0 GHz

5.6.3. 功率配置

参数 说明
位宽 32 比特整数
取值范围 -1100 ~ -300

注意pump_power 的值与最终输出功率之间的映射关系取决于泵浦板的硬件校准数据,实际使用时应参照具体硬件的校准表进行修正。不同槽位的 Pump 板可能有不同的校准曲线。

5.6.4. 使能控制

Pump 输出采用两级使能机制:

级别 控制方式 说明
硬件使能 pump_enable 寄存器SPI 配置) 32'h11 = 使能输出通道,32'h00 = 完全关闭。设为 32'h00 时,无论 MCU 码字如何设置Pump 均无输出
脉冲使能 MCU 码字 PUMP_EN 位(实时控制) 在硬件使能开启的前提下,每帧触发时通过码字实时控制 Pump 脉冲的发出与关闭

建议:初始化阶段通过 SPI 设置 pump_enable = 32'h11 打开硬件使能,实验中通过 MCU 码字的 PUMP_EN 位控制 Pump 脉冲的实时输出,避免 Pump 信号持续输出加热制冷机。仅在长期不需要 Pump 输出时(如设备维护)才将 pump_enable 设为 32'h00 完全关闭。

5.6.5. Pump 脉冲时序

Pump 脉冲的时序由 AWG 模块的 pump_ctrl 寄存器控制(见 §5.2

  • 延迟 (delay):从 MCU 码字触发到 Pump 脉冲开始的时钟周期数
  • 宽度 (width)Pump 脉冲持续的时钟周期数

Pump 脉冲应在激励波形输出前开始(提前稳定),在激励波形结束后关闭(保证完整覆盖)。delaywidth 根据实际波形的持续时长和 Pump 通道的开启稳定时间来确定。