[发明专利]用于3U PXIe测控机箱扩展的级联板卡及扩展测控机箱的方法

说明书

本发明涉及用于3U PXIe测控机箱扩展的级联板卡及扩展测控机箱的方法，级联板卡包括：FPGA芯片，所述FPGA芯片用于接收和发送高速数据；差分互联及高速互联自定义接口，所述差分互联及高速互联自定义接口用于多个机箱的级联板卡之间的互联通信；以及背板高速互联模块，所述背板高速互联模块用于实现FPGA芯片与所述机箱中的模块、所述级联板卡的模块之间的互联通信。本发明实施例可以实现多个3U PXIe测控机箱的扩展，增大测控机箱的密度，为实现更多路测控输出的场合提供了切实可行的方案。

技术领域

本发明涉及量子通信技术领域，特别用于3U PXIe测控机箱扩展的级联板卡及扩展测控机箱的方法。

背景技术

目前随着量子信息科学领域的不断发展，研究活动也随之迅速增加，量子科学有可能在不远的未来取得巨大的技术进步，对以后计算与通信领域产生巨大影响，而在研究量子位的行为中，因量子位的信息受到不同物理条件的影响，AWG(Arbitrary WaveformGenerator，任意波形发生器)等各类精准的数字化仪器起着至关重要的作用。

随着量子计算技术的不断发展，量子比特位的增加是必然趋势，而如何对应提供高密度的测控方案也随之成为一个挑战，因此研究如何实现量子计算测控设备更高的扩展性与兼容性是非常有必要的。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决以下技术问题：

如何实现量子计算测控设备间的扩展和兼容。

本发明实施例的第一方面提供了一种用于3U PXIe测控机箱扩展的级联板卡，多个测控机箱通过所述级联板卡互联，所述级联板卡包括：

FPGA芯片，所述FPGA芯片用于接收和发送高速数据；

差分互联及高速互联自定义接口，所述差分互联及高速互联自定义接口用于多个机箱的级联板卡之间的互联通信；以及

背板高速互联模块，所述背板高速互联模块用于实现FPGA芯片与所述机箱中的模块、所述级联板卡的模块之间的互联通信。

本发明实施例可以实现多个3U PXIe测控机箱的扩展，增大测控机箱的密度，为实现更多路测控输出的场合提供了切实可行的方案。

在一个示例中，所述级联板卡设置于所述测控机箱的系统时钟模块的槽位上，通过所述系统时钟模块的槽位与所述机箱其余模块的连接关系，实现所述测控板卡与所述机箱其余模块的连接。

本发明示例在在遵循3U PXIe机箱规范的基础上，灵活使用机箱背板走线，利用系统时钟模块与机箱内其余模块的互联关系，将级联板卡模块替换系统时钟模块，实现级联板卡与机箱内部模块及机箱间的互联。

在一个示例中，还包括：过温保护电路，所述过温保护电路用于在所述级联板卡温度超过阈值的情况下，切断所述测控机箱对所述级联板卡的供电。

本发明示例通过温保护电路最大限度保证级联板卡使用时的可靠性与稳定性。

在一个示例中，还包括：配置接口，所述配置接口与FLASH芯片连接。

在一个示例中，所述FLASH芯片烧写有数据处理逻辑，所述数据处理逻辑用户辅助所述FPGA芯片进行数据处理，实现多个所述级联板卡的互联。

在一个示例中，还包括：DDR控制器，所述DDR控制器设置有内存。

在一个示例中，所述差分互联及高速互联自定义接口设置于所述级联板卡的前面板上。

在一个示例中，还包括：PCIe互联接口，所述PCIe互联接口用于通过PCIe总线实现所述级联板卡与上位机的通信。

本发明示例通过PCIe总线与工控上位机进行通信，为实现由更多模块组成的测控系统成为可能。