Tests, validation et mise au point d’une carte FPGA complexe

Stage numéro : Ingenieur-1920-EL-04
Laboratoire :Centre de Physique des Particules de Marseille Case 902
 163 avenue de Luminy - 13288 Marseille Cedex 9
Directeur :Cristinel Diaconu - 04.91.82.72.01 - diaconu@cppm.in2p3.fr
Correspondant :William Gillard - 04.91.82.72.67 - gillard@cppm.in2p3.fr
Groupe d'accueil :Electronique
Chef de groupe :Patrick Pangaud - 04.91.82.72.64 - pangaud@cppm.in2p3.fr
Responsable de stage :Frederic Hachon - 04 91 82 76 71 - hachon@cppm.in2p3.fr

Thématique : Electronique

Le Centre de physique des particules de Marseille, CPPM, est une unité mixte de recherche (UMR 7346) qui relève de l’IN2P3 : institut regroupant les activités de physique des particules et de physique nucléaire au sein du CNRS et d’Aix-Marseille Université. L’expérience ATLAS du CERN à Genève fait l’objet d’une collaboration internationale de 3 000 scientifiques issus de 174 instituts, représentant pas moins de 38 pays.

Dans le cadre du projet R

D de mise à niveau du système d’acquisition de données et de trigger de l’expérience ATLAS du CERN, le CPPM a développé une carte électronique de test au format ATCA, standard très utilisé dans le monde des Télécoms.

Cette carte de haute densité (20 couches) intègre trois FPGA de dernière génération deux « STRATIX 10 », ainsi qu’un « MAX10 » de Intel-Altera. Elle permettra de mettre en oeuvre des liaisons rapides à très haute vitesse (jusqu’à 25 Gbit/s) basées sur des protocoles propriétaires du CERN à travers des fibres optiques. La caractérisation et la mise au point de cette carte sont nécessaires pour fournir une carte fiabilisée au CERN à l’horizon 2025.

Activité principale :

Dans un premier temps, le ou la stagiaire se familiarisera avec la carte électronique.

Ensuite, il ou elle devra prendre en charge la validation et la mise au point de la carte :


- Ecriture d’une procédure de test de chaque fonction : alimentation, système d’horloge ….


- Développement de firmware FPGA et de drivers en C pour mettre en oeuvre et tester les périphériques de la carte basés sur des bus I²C, SPI ...


- Validation, tests et mesures sur oscilloscopes de pointe (type Serial Data Analyser)


- Identifier les bugs préliminaires, proposer des corrections pour un nouveau prototype

Le (la) stagiaire sera intégré(e) au groupe ATLAS Calorimétrie du CPPM et interagira avec les

doctorants, les ingénieurs et les physiciens de ce groupe.

Les développements se feront à Marseille avec des missions d’intégration et de tests au CERN.

Ce travail dans un environnement de recherche international tel que le CERN constituera pour le ou la stagiaire un aspect important de sa formation. Des déplacements à Genève sont à prévoir.

Connaissances requises :


- Bonnes bases en électronique : alimentation, électronique numérique et FPGA.


- Conception FPGA en VHDL et de firmware embarqués en C


- Bon niveau d’anglais pour travailler avec la collaboration du CERN et y présenter les résultats.

Contact : CV + lettre de motivation avec la référence « ATLAS_Test_carte » à

Frédéric HACHON, Ingénieur de Recherche CPPM

Tél : 04 91 82 76 71 email: hachon @cppm.in2p3.fr

Le stage de 6 mois sera conventionné et rémunéré.