FPGA Implementation of an NCO Based CDR for the JUNO Front-End Electronics
Notice bibliographique
Résumé
This article describes a design of an field-programmable gate array (FPGA) implementation of a clock and data recovery (CDR) system. The core will be integrated in the FPGA configuration for the front-end electronics (FEE) board of the Jiangmen underground neutrino observatory (JUNO) experiment. The front-end will be placed on the main detector, underground and underwater, making the electronics not accessible after installation. The timing and trigger system relies on a synchronous link connection over CAT5e cable (up to 100 m long) between the front-end and the back-end electronics (BEE), where a twisted-pair is dedicated to clock-forwarding. The robustness of the recovery clock system is essential for the stability of the FPGA firmware. The proposed project is intended to improve the clock recovery operation by increasing the immunity of the link to sudden electromagnetic interference (EMI). On top of this, the core allows to free a twisted-pair in the link, since the clock can be recovered from the data and there is no more need for a clock-dedicated transmission. This will optimize the link granting the possibility to implement other features. The design is based on two components: a numerically-controlled oscillator (NCO), in order to create a controlled frequency clock signal, and a digital phase detector (PD) to match the clock frequency with the data rate. NCOs are often coupled with a digital-to-analog converter (DAC) to create direct digital synthesizers (DDSs), which are able to produce analog waveforms of any desired frequency. In the presented case instead, the NCO generates a digital clock signal of an arbitrary frequency, while the PD manages this frequency by intercepting any shifting on the relative phase between the clock and the data. A phase aligner (PA) module guarantees that data are sampled in the middle of the eye pattern, which represents the optimal sampling point. The article presents an overview of the NCO-based CDR design and implementation, together with some tests and results in order to verify the CDR reliability. Moreover, in the last section, some other possible applications of the core are illustrated.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».