402- Les interfaces numériques rapides
Formation créée le 12/01/2021. Dernière mise à jour le 15/04/2022.
Version du programme : 1
Programme de la formation
Les débits de données mis en oeuvre dans les systèmes numériques actuels donnent le vertige. En quelques années, les systèmes électroniques courants sont passés de quelques mégabits par seconde à plusieurs gigabits par seconde, un gain d’un facteur 1000 et ce sans augmentation notable du coût des composants. Qu’il s’agisse de PCI-express, Gigabit-Ethernet, USB-3 ou autre HDMI, les technologies de communication filaires hauts débits offrent des sources d’innovation majeures pour les produits, permettant en autre la délocalisation de traitements via des transfert en temps réel de flux colossaux de données. Des applications inimaginables il y a peu deviennent de là accessibles, les radio logicielles (SDR) en étant un exemple. Néanmoins cette inflation des débits s’accompagne de difficultés nouvelles pour l’électronicien : Les circuits imprimés comme les choix de composants passifs deviennent critiques, le traitement de telles quantités d’informations nécessitent des approches nouvelles, les composants sont parfois complexes... et la compatibilité électromagnétique peut tourner au calvaire. Cette formation de 2,5 jours a été créée par Alciom afin de présenter de manière simple et didactique les bases technologiques de ces technologies et surtout des règles pratiques pour leur mise en oeuvre. De nombreux exemples pratiques et une demi-journée complète de travaux pratiques permettront aux participants de comprendre et retenir les concepts présentés. Afin d'avoir la meilleure efficacité possible, cette formation est de type mixte (blended learning), et comprend : - Trois séquences d'e-learning focalisés sur les problématiques de circuits imprimés. Il s’agit d’enchaînements de videos et de quizz (de l'ordre 8h au total), rythme libre, votre formateur restant à votre disposition pour toute question - Une journée de formation interactive en présentiel ou en distantiel (8h) - Une demi-journée de travaux pratiques dans nos laboratoires (4h)
Objectifs de la formation
- Comprendre les règles de routage de circuits imprimés rapides
- Connaître les bases technologiques des interfaces rapides
- Découvrir le fonctionnement des couches physiques des standards du marché
- Savoir mesurer et qualifier une interface numérique rapide
Profil des bénéficiaires
- Concepteurs de produits électroniques intégrant des technologies numériques rapides (interfaces gigabit Ethernet, USB3, HDMI, PCIe, etc)
- Bonne connaissances en électronique numérique et analogique
- Expérience de conception de produits électroniques
Contenu de la formation
-
Comment concevoir un “bon” circuit imprimé multicouches ? (séquence en elearning)
- Pourquoi un plan de masse unique ? Quelques simulations…
- Du bon usage du multicouche
- Les contraintes de fabrication d’un multicouches
- Vias borgnes et enterrés : Avantages et limitations
- L’influence du stackup sur la faisabilité des vias
- Les classes IPC
- Composants parasites : quelques ordres de grandeur
- Bonnes pratiques : Une méthodologie pour le routage 4 couches (ou plus)
- Choix des substrats : quand s’en préoccuper ?
- Exemples de routage
- Et les autorouteurs ?
- Précautions industrielles
-
La conception de circuits imprimés en impédance contrôlée (séquence en elearning)
- Quelques rappels (adaptation d’impédance, lignes de transmission, temps/fréquence)
- Electronique rapide et RF, même combat…
- Que se passe-t-il s’y n’y a pas adaptation ? Domaines fréquentiels et temporels
- Techniques microstrip et stripline
- Outils de calcul
- Notions de composants imprimés
- Quel stackup de PCB choisir pour les microstrip et striplines ?
- Et les vias ?
- Le routage des lignes différentielles
-
Gérer les désadaptations d’impédance (séquence en elearning)
- Pourquoi ne peut-on pas toujours avoir adaptation ?
- Un stub, qu’est ce que c’est ?
- Le cas des lignes courtes et des petits composants CMS...
- Electronique rapide : Résistances de terminaison série et parallele
- Les ondes stationnaires et leur impact sur un système
- Quelques exemples vécus
- Comment mesurer les désadaptations ? Le TDR
- Démonstration live : Mesure TDR
-
Introduction de la session présentielle
- Objectifs de cette formation
- Tour de table
- Agenda et organisation
- Débriefing des séquences d’elearning
-
Le niveau électrique
- Familles logiques
- La problématique du multi-tensions
- Les technologies LVDS, notion de SER/DES
- Un exemple : La technologie GMSL de Maxim
-
Petits rappels théoriques
- L’incontournable sin(x)/x
- Monsieur Shannon
- Monsieur Nyquist
- Deux mots sur les gaussiennes
-
Le codage en bande de base
- Rappel : l’UART de papi...
- Le codage NRZ et ses inconvénients
- Les variantes simples : NRZI, Manchester, Manchester différentiel
- Les solutions plus avancées : Miller, AMI, MLT-3
- Les transcodages de niveau symbole : 4B5B, 8B10B, 64B66B…
-
Techniques de transmission numérique rapides
- Diagramme de l’oeil
- BER ?
- D’où viennent les erreurs ?
- Quand la bande passante est finie...
- Pré-accentuation
- Egalisation
- Correction d’erreurs : exemple du code de Hamming
-
Le jitter et ses impacts
- Qu’est ce que le jitter (ou gigue) ?
- Jitter et BER, même combat
- Une décomposition du jitter
- Les sources de jitter et leur minimisation
-
Les bus numériques rapides classiques
- Ethernet, du 100Mbps au 10Gbps
- USB 2, 3, 3.1
- PCI-Express et ses variantes
- Les bus video (HDMI, DP, ...)
- Et les autres ?
-
Les appareils de mesure utiles
- L’oscilloscope... et son choix
- Les sondes rapides
- La mesure du jitter
- La mesure « multilane »
- La mesure du BER
-
La qualification d’interfaces numériques rapides
- Pourquoi qualifier ?
- Exemple de plan de qualification pour l’USB2
- Exemple de plan de qualification pour l’Ethernet 100BT
- Les appareils dédiés
- Les contraintes de mise en oeuvre
- Quels coûts ?
-
Travaux pratiques dans les laboratoires d’ALCIOM
- Analyse du jitter avec un oscilloscope avancé
- Mise en oeuvre d’un analyseur de BER
- Visualisation de l’impact des résistances d’adaptation sur une liaison rapide
- Analyse d’une désadaptation en réflectométrie temporelle
- Qualification PHY automatique d’un port de switch Gigabit Ethernet ou d’une clé USB
-
Pour conclure
- Quelques conseils méthodologiques
- Les grands succès
- Les tendances…
- Faire ou faire faire ?
- Quizz final et débriefing de la formation
ALCIOM est une société de conseil et de recherche sous contrat en électronique, avec une forte expertise en signaux mixtes, radiofréquences et antennes. ALCIOM est centre de formation agréé (numéro d’agréement 11788322978) et est certifiée Datadock. Ce référencement vous permet donc de faire financer vos formations par votre OPCO. C'est aussi et surtout une assurance d'une formation de qualité. ALCIOM est également une société de R&D sous contrat labelisée par BPI France et agréee au titre du CIR/CII, expert certifiée par Microchip (platinum partner), Analog Devices (design partner) et Cypress (PSoC Gold partner). Lors de nos formations, Robert Lacoste, fondateur d'Alciom, sera votre formateur. Grâce à son expertise technique et à sa pédagogie, il saura vous transmettre son savoir. Certains modules sont pris en charge par des ingénieurs R&D expérimentés de l'équipe, ayant tous une longue expérience pratique des problématiques enseignées.
- Quizz d'évaluation des connaissances (avant et après la formation)
- Formulaires d'évaluation de la formation (à froid et à chaud)
- Certificat de réalisation de l’action de formation
- Feuilles de présence.
- Questions orales ou écrites (QCM).
- Mises en situation.
- Formulaires d'évaluation de la formation.
- Certificat de réalisation de l’action de formation.
- Mise en oeuvre des équipements du laboratoire d'ALCIOM
- Copie pdf des supports de formation présentés
- Bibliographie et documents de référence
- Quizz