Spring semester (4/2009) High Speed Signal Processing Board Design By: Nir Malka, Lior Rom Instructor: Mike Sumszyk הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה.

Slides:



Advertisements
Similar presentations
Performed by: Andre Steiner Yael Dresner Instructor: Michael Levilov המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Advertisements

Performed by: Omer Kamerman, Avi Feldman Instructor: Boaz Mizrachi המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by: Tal Grylak Nadav Eitan Instructor: Moni Orbach Cooperated with: Eli Shushan המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed.
Performed by: Gadit Ben-Habib Dan Porat Instructor: Inna Rivkin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory.
1 Student: Khinich Fanny Instructor: Fiksman Evgeny המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High Speed Digital Systems Laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל.
Performed by: Lin Ilia Khinich Fanny Instructor: Fiksman Eugene המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High Speed Digital Systems Laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by: Volokitin Vladimir Tsesis Felix Instructor: Mony Orbah המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by: Farid Ghanayem & Jihad Zahdeh Instructor: Ina Rivkin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by:Fina Marganit Instructor: Ina Rivkin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה.
High Speed Digital Systems Lab Spring/Winter 2010 Midterm presentation Instructor: Rolf Hilgendorf Students: Elad Mor, Ilya Zavolsky Integration of an.
Performed by: Gidi Getter, Shir Borenstein Instructor: Ina Rivkin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by: Rami May, Roee Cohen Instructor: Daniel Alkalay המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
1 Project supervised by: Dr Michael Gandelsman Project performed by: Roman Paleria, Avi Yona 12/5/2003 Multi-channel Data Acquisition System Mid-Term Presentation.
Performed by : Rivka Cohen and Sharon Solomon Instructor : Walter Isaschar המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High Speed Digital Systems Laboratory הטכניון.
המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל Technion - Israel institute of.
Performed by: Uri Niv Hadas Preminger Instructor: Mony Orbach Cooperated with: Physics Dep. המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory.
Performed by: Niv Tokman Guy Levenbroun Instructor: Leonid Boudniak המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by: Koren Erez & Turgeman Tomer Instructor: Orbach Mony Cooperated with: Physics Adaptive Optics Lab המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed.
המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל Technion - Israel institute of technology.
Performed by:Roi Sherman Eyal Wilamowski Instructor: Mr. Michael Itzkovich המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון.
High Speed Digital Systems Lab Spring/Winter 2010 Part A final presentation Instructor: Rolf Hilgendorf Students: Elad Mor, Ilya Zavolsky Integration of.
1 Final Presentation Project A – Spring 2009 High Speed Signal Processing Board Design Student: Nir Malka Lior Rom Instructor: Mike Sumszyk Duration: 1.
Performed by: Gadi Marcu & Tomer Alon Instructor: Erez Zilber המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל Technion - Israel institute of technology.
Performed by: Oron Port Instructor: Mony Orbach המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה.
Performed by: Ziv Shwaitzer Chen Damishian Instructor: Nitzan Miron המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by: Alex Shpiner Eyal Azran Instructor: Boaz Mizrachi המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
SNIFFER CARD for PCI-express channel SNIFFER CARD for PCI-express channel Mid Semester Presentation Presenting: Roy Messinger Presenting: Roy Messinger.
Performed by: Guy Zur, Eithan Nadir Instructor: Igal Kogan Cooperated with: המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון.
1 Mid Presentation Optical Simulation System for Brain Waves Detection & Measurements המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory.
Performed by:Itzik Adzashvili Akiva Megrlashvili Instructor: Mony Orbach המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון -
Performed by:Teb David Krelshtein Leonid Instructor: Itzkovitz Michael המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by: Yifat Kuttner & Noam Gluzer Instructor: Boaz Mizrachi המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by: Michael Degtyar Alex Karasik Instructor: Yosi Hipsh המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by: Gerber Alex, Koren Chen. Instructor: Mony Orbach המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
SNIFFER Board for PCI-Express channel SNIFFER Board for PCI-Express channel Final Presentation Presenting: Roy Messinger Presenting: Roy Messinger.
Performed by: Anton Okun Lior Shvartzman Instructor: Michael Gendelsman המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
1 Final Presentation Optical Simulation System for Brain Waves Detection & Measurements המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory.
Performed by: Yevgeny Kliteynik Ofir Cohen Instructor: Yevgeny Fixman המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
Performed by: Nir Engelberg & Ezequiel Hadid Instructor: Mony Orbach Cooperated with: Electrical Engineering Laboratory המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High.
COE4OI5 Engineering Design Chapter 2: UP2/UP3 board.
המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל Technion - Israel institute of technology.
Leo Greiner IPHC testing Sensor and infrastructure testing at LBL. Capabilities and Plan.
Part A Presentation High Speed Digital Signal Lab Students: Lotem Sharon Yuval Sela Instructor : Ina Rivkin.
DLS Digital Controller Tony Dobbing Head of Power Supplies Group.
Students:Alexander Kinko Roni Lavi Instructor:Inna Rivkin Duration:2 Semesters Midterm Presentation Part 1 - Spring 2008 Midterm Presentation Part 1 -
PROCStar III Performance Charactarization Instructor : Ina Rivkin Performed by: Idan Steinberg Evgeni Riaboy Semestrial Project Winter 2010.
1 Abstract & Main Goal המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory The focus of this project was the creation of an analyzing device.
Performed by: Yaron Recher & Shai Maylat Supervisor: Mr. Rolf Hilgendorf המעבדה למערכות ספרתיות מהירות הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל.
Performed by: Nadav Haklai Noam Rabinovici Instructor: Mike Sumszyk Spring Semester 2010 המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory.
Final Presentation Winter Final Presentation Winter Students Naftali Weiss Nadav Melke Instructor Mony Orbach Duration Single Semester.
Performed by:Yulia Turovski Lior Bar Lev Instructor: Mony Orbach המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל Technion - Israel institute of technology.
Performed by: Lotem Sharon, Yuval sela Instructor: Ina Rivkin Cooperated with: Piltest המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory.
Performed by: Eliran Cohen & Michael Rapoport Instructor: Ina Rivkin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל Technion - Israel institute of technology.
Performed by: Ziv Landesberg Instructor:Evgeniy Kuksin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל.
Offering the freedom to design solutions Sundance OEM Solution.
Performed by: Yulia Okunev Instructor: Yossi Hipsh המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה.
Performed by:Elkin Aleksey and Savi Esacov Instructor: Idan Shmuel המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by: Yarovoy Boris Dubossarsky Maxim Instructor: Michael Itzkovitz המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון.
High Speed Digital Systems Lab Spring/Winter 2010 Project definition Instructor: Rolf Hilgendorf Students: Elad Mor, Ilya Zavolsky Integration of an A/D.
Performed by: Yuval Carmel Avihoo Mishael Instructor: Orbach Mony Cooperated with: Qualcomm Israel המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems.
המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל Technion - Israel institute of technology.
Performed by: Nir Malka, Lior Rom Instructor: Mike Sumzik המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל.
Mircea Bogdan Chicago, Oct. 09, BIT, 500 MHz ADC Module for the KOTO Experiment The University of Chicago.
Performed by: Orit Arnon Dotan Barak Instructor: Yosi Hipsh המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון טכנולוגי.
Performed by: Or Rozenboim Gilad Shterenshis Instructor: Ina Rivkin המעבדה למערכות ספרתיות מהירות High speed digital systems laboratory הטכניון - מכון.
MADEIRA Valencia report V. Stankova, C. Lacasta, V. Linhart Ljubljana meeting February 2009.
GTK-TO readout interface status
Presentation transcript:

Spring semester (4/2009) High Speed Signal Processing Board Design By: Nir Malka, Lior Rom Instructor: Mike Sumszyk הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל הפקולטה להנדסת חשמל המעבדה למערכות ספרתיות מהירות Characterization report

Table of contents  Project Goals  Part A Goals  High speed  Current High Speed Technology  Altera DE3  Block Diagram  A/D & D/A  Signal Integrity  Time table Spring semester (4/2009)

Project goals  Design, implement and debug a high speed analog to digital daughter board which interfaces to Altera DE3.  Part A: implement a daughter board  that can sample at high speed an analog signal and transfer it to the DE3  that can receive a wide band digital signal from the DE3 and convert it an analog signal  Part B Implement a real time signal processing algorithm on the FPGA, which will process an analog input from the daughter board. Spring semester (4/2009)

Part A Goals  Study the architecture of Altera DE3.  Study the components and interfaces of the daughter board.  Orcad Design.  Layer Design of the PCB.  Validation of the daughter board. Spring semester (7/2008)

High Speed Spring semester (7/2008) Bit rate examples- Audio 8 kbit/s – telephone quality 8 kbit/s – telephone quality 32 kbit/s – AM quality 32 kbit/s – AM quality 96 kbit/s – FM quality 96 kbit/s – FM quality 224–320 kbit/s –CD quality. 224–320 kbit/s –CD quality.Video  1.25 Mbit/s – VCD quality  5 Mbit/s – DVD quality  15 Mbit/s – HDTV quality  36 Mbit/s – HD DVD quality  54 Mbit/s – Blu-ray Disc quality Video camera  530 Mbit/s – Pixel size- 1280*720 with 30fps framerate. (RGB)

Current High Speed Technology  LVDS - Low-voltage differential signaling, is an electrical signaling system that can run at very high speeds over inexpensive twisted pair copper cables  CML- Current mode logic is a differential digital logic family intended to transmit data at speeds between Mbit/s and Gbit/s over a standard printed circuit board.  LVPECL- Low-voltage positive emitter-coupled logic is a power optimized version of the positive emitter – coupled logic (PECL) technology, requiring a positive 3.3V instead of 5V supply. LVPECL is a differential signaling system and mainly used in high speed and clock distribution circuits. Spring semester (7/2008)

Current High Speed Technology Spring semester (7/2008) We will use the LVDS technology for it’s low power consumption and The compatible Altera DE3 interface

Altera DE3 Spring semester (4/2009) The following hardware is implemented on the DE3 board: Altera Stratix® III FPGA device (3SL ) with 142,000 logical elements. the highest speed I/O transmission reaches 1.25…..1.6 G bps (top limitation of Stratix III). High speed expansion Interface: 8 HSTC connectors Two 40-pin Expansion Headers Memory Interface DDR2 SO-DIMM socket – (up to 4 GB) SD Card socket – 512MB

True and Emulated LVDS

HSTC Connectors Spring semester (4/2009) Technologies. (J1 ~ J8), which can be used to connect the Stratix III FPGA with daughter boards. Bank 1 supports True LVDS on both RX and TX. Bank 2 and 3 supports True LVDS on RX. The High Speed Terasic Connector (HSTC) is a high speed expansion interface defined by Terasic The DE3 board is equipped with 8 HSTC connectors There are three banks on a HSTC connector

Critical questions   Can we use emulated LVDS pins?   Can we use at the same time true and emulated LVDS pins? Can this involve synchronization problems?   In case we use several HSTC connectors, how can we handle the synchronization problems?

Highspeed A/D and D/A Daughter Board   Dual AD channels with 14-bit resolution and data rate up to 65 MSPS.   Dual DA channels with 14-bit resolution and data rate up to 125 MSPS.   Dual interfaces include HSMC and GPIO, which are fully compatible with Cyclone III Starter Kit and DE1/DE2/DE3, respectively   Made by Terasic, price 219$.

Block diagram High Speed signal processing Board Analog Input Circuit ADC Analog Output Circuit DAC DE3 (Digital Processing) Analog signal Digital signal Analog Input Analog Output HSTC

AD Bit, 300 MSPS Main Features: LVDS at 300 MSPS. 700 MHz full power analog bandwidth. Input Voltage range- 1v- 1.5V, nominal 1.25v. 1.8V analog and digital supply operation.

AD Bit, 500 MSPS Main Features: LVDS inputs with dual- port Sample rates of up to 500 MSPS Operates from 1.8 V and 3.3 V supplies. Input Voltage range 0.8V-1.6V

SiI 1161 Receiver   The SiI 1161 receiver uses PanelLink Digital technology to support high-resolution displays up to UXGA ( MHz). This receiver supports up to true color panels (24 bits per pixel, 16M colors) with both one and two pixels per clock.   3.3V operation

SiI 1162 Transmitter   The SiI 1162 transmitter uses PanelLink® Digital technology to support displays ranging from VGA to UXGA resolutions in a single link interface. The SiI 1162 transmitter uses a 12-bit interface, taking in one half-pixel per clock edge.   Low Voltage Interface: 3.0V to 3.6V range and 1.0 to 1.9V range.   Scaleable Bandwidth: Mps

Signal Integrity Spring semester (7/2008) Some of the main issues of concern for signal integrity are: Overshoot Overshoot Jitter Jitter Cross-talk Cross-talk Ringing Ringing Ground bounce Ground bounce

Time Table Spring semester (4/2009) Due DateStatus Study Signal integrity, similar project’s, LVDS, DE3. Done Study the components and interfaces of the daughter board. (2 weeks) and LVDS connections on Stratix III In progress Orcad Design:  Analog input & output (1 week)  A/D & D/Aconvertors Voltage supply (1 weeks)  HSTC connector (3 week)   

Time Table Study Signal integrity, similar project’s, LVDS, DE3. Study Signal integrity, similar project’s, LVDS, DE3.  Study the components and interfaces of the daughter board. (2 weeks)  Orcad Design:  Analog input & output (1 week)  A/D & D/A convertors (2 weeks)  HSTC connector (1/2 week)  Voltage supply (1/2 week) Spring semester (4/2009)

Project Overview Sample Real Time Digital Processing (DE3) Reconstruction Analog Input Analog Output Spring semester (4/2009)

Technical Requirements  Analog Input-  Sampling frequency Mhz  Voltage- TBD  Analog Output-  Voltage- TBD  External Clock-  Frequency - TBD  Voltage- TBD  Self Test  D/A & A/D Spring semester (4/2009)

Altera DE3 Block Diagram Altera DE3 Block Diagram Spring semester (4/2009)