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附录A. IDS寄存器索引表
本附录提供读出子系统通道配置寄存器的地址索引(IDS, Index Data Sheet), 供软件编程时通过基地址 + 偏移地址访问具体寄存器。
以下所有表格数据来源于 IDS JSON 数据文件(对应2509批次读出芯片), 由构建时自动渲染生成,确保与硬件设计数据库保持同步。
A.1. 地址空间映射
读出子系统的配置访问采用四级寻址层级,从网络到寄存器的完整链路如下:
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网络地址(IP) — 定位机箱。软件通过指定目标机箱的 IP 地址来确定与哪个机箱内的板卡通信。一个机箱内可安装多块 PXIe 板卡,IP 地址是整个通信链路的起点。
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扩展地址(Exaddr) — 定位槽位和总线。[7:3]对应槽位号,exaddr[2:0]对应总线号。读出基带板允许安装在4或者15槽,泵浦板和混频板分别在左右相邻位置,因此软件仅需指定基带板槽位号即可定位全部三个板卡。
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片选地址(Cid) — 定位总线上芯片ID。采用5比特编码最大支持32颗芯片挂载到同一个spi总线上,在当前的实现中,直接使用总线编址通道号,每个芯片独占一个总线,因此Cid固定为0。
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配置基地址(Base) — 定位具体配置项。采用25比特编码,其中高5比特用来定位不同模块,配合20比特的偏移地址用来具体指定配置项目。
芯片控制存在MCU视角和配置视角,区别是基地址不同。从MCU操控视角来看,AWG和DAQ模块寄存器统一映射在对应 MCU 的 0x200000 地址空间。从上位机配置视角看,基地址和偏移地址定义如下表所示:
A.1.1. ACQ 通道模块基地址
对应 msmt_acq 通道类型(采集通道),共 4 个通道(ch0~ch3),
每个通道包含 5 个功能模块:
@import "../../rbpu_datasheet/data/ids.json" using render_ids_acq_map
A.1.2. EXC 通道模块基地址
对应 msmt_exc 通道类型(激励通道),共 4 个通道(ch0~ch3),
每个通道包含 5 个功能模块:
@import "../../rbpu_datasheet/data/ids.json" using render_ids_exc_map
A.2. DAQ_REG — ACQ 寄存器
ACQ 通道配置寄存器,对应采集通道的 DAQ 模块。寄存器基地址参见
A.1.1 节 中 DAQ_REG 行。
各寄存器通过偏移地址在模块内部索引,如下表所示。
@import "../../rbpu_datasheet/data/ids.json" using render_ids_daq_reg
A.3. AWG_REG — EXC-Pump 寄存器
EXC-Pump 通道配置寄存器,对应激励通道的 AWG 模块。寄存器基地址参见
A.1.2 节 中 AWG_REG 行。
各寄存器通过偏移地址在模块内部索引,如下表所示。
@import "../../rbpu_datasheet/data/ids.json" using render_ids_awg_reg
A.4. 寄存器访问说明
- 所有寄存器支持 SPI 和 MCU 双端口访问
- 静态参数建议通过 SPI 配置后保持不变,动态参数通过 MCU 实时更新
- 寄存器位宽均为 32 位(不足 32 位的高位保留)
- 返回数据统一采用 大端字节序
- MCU 以固定 3 个时钟周期/指令 的速率执行
- 权限缩写:
RW= 读写,RO= 只读,WC= 只写(写清除)