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随着科学技术发展,高精度带电粒子径迹的像素探测器被广泛用于高能物理实验。我校硅探测器实验室自主研发设计了一款顶层金属像素探测器TopMetal芯片,主要是用来探测从介质中漂移过来的电子,从而得到粒子运动径迹。本论文针对TopMetal芯片设计了一套测试平台,用来测试TopMetal芯片的相关性能,并为以后的IC芯片测试提供了基本的硬件平台。测试平台主要由FPGA主板、ADC采样模块板、IC绑定板、UART数据通道板、USB数据通道板、以太网数据通道板和光纤数据通道板等组成。测试平台通用性较强,可根据测试要求灵活配置使用。本文主要研究工作是设计一种组合式的IC芯片测试平台,主要工作包括FPGA主板、ADC采样模块板和数据传输通道板的设计以及FPGA控制各模块的固件设计。1、FPGA主板以Xilinx公司Virtex5LXT系列XC5VLX50T FPGA为主控制芯片,扩展出了13个标准接槽,其中包括156对可达550MHz时钟速率的差分I/O和10对可达1.0625GHz的高速串行I/O。其中FPGA固件主要采用数字时钟管理DCM(Digital Clock Managers)技术实现了各个模块的时钟信号与IC芯片的时序控制。2、ADC采样模块板是采用TI公司65MHz采样率的ADS5282芯片,该芯片是8通道12位串行DDR(Double Date Rate) LVDS方式输出,故在FPGA固件中采用了移位寄存器的方式对采样数据进行串并转换。目前实现的ADC采样模块板的稳定工作时钟是40MHz,数据传输速率达240Mbps。3、数据传输通道板以USB通道为例,采用USB控制芯片CY7C68013的SlaveFIFO模式,该模式下的稳定工作时钟达24MHz,数据传输速率可达24MHz*16bit即384Mbps。最后测试表明,此测试平台工作稳定可靠,满足对TopMetal测试的各种需求,也为将来的IC芯片提供了基本的硬件测试平台。