1、1概述:TDC-GP1主要应用于超声波流量仪、高能物理和核物理、各种手持/机载或固定工的高精度激光测距仪、激光雷达、激光扫描仪、CDMA无线蜂窝系统无线定位、超声波密度仪、超声波厚度仪、涡轮增压器的转速测试仪、张力计、磁致伸缩传感器、飞行时间谱仪、天文的时间间隔观测、频率和相位信号分析等高精度测试领域。TDC-GP1还提供了与微处理器的多种接口方式,用户可以很方便地用它构成自己的系统或仪器。

3、16位算术逻辑单元:TDC-GP1有两个算术逻辑单元(ALU)。前面的ALU将粗值寄存器中的测量结果转变为一无符号整数,以便后面的ALU进行算术运算。后面的16位顺序ALU主要完成以下三方面的工作:按照控制寄存器中的指令进行时间间隔的计算;将计算出的结果进行标定;将标定后的结果进行乘法运行。ALU拥有独立的时钟,完成所有上述工作仅需4μs。RLC测量单元:TDC-GP1利用本身的时间间隔测量功能在芯片上集成了一个RLC测量单元。首先一已知电容通过被测电阻放电,当电容器上的放电电压达到比较器的门限电压外,TDC-GP1记录下这一段放电时间。然后将被测电阻变换为一已知阻值的电阻,重复上述过程得到另外一段放电时间。根据这两段放电时间的比值与已知电阻的阻值就可计算出被测电阻的阻值。

5、量程2:为进行大量程时间测量,芯片引入了一个16位的predivider。该模式下芯片只有通道1可用;正常精度模式下允许4个脉冲输入;STOP信号之间不能相互比较,仅STOP与STSRT信号可进行比较;最大量程60ns~200ms。图4给出了量程2的测量时序。原理如下:输入START信号,芯片内部迅速测量出这个信号与下一个校准时钟上升测的时差,记为tFC1。之后,计数器开始工作,得到此predivider的工作周期数,记为period。这进,重新激活芯片内部测量单元,测量出输入的STOP信号的第一个脉冲上升沿与下一个校准时钟上升沿的时差,记为tFC2。TFC3是STOP信号的第二个脉冲上升沿与校准时钟上升沿的时差,tCall是一个校准时钟周期,tCal2是两个校准时钟周期。根据图4可以得出START信号与STOP信号第一个脉冲的时间间隔为。time=period×[cc+(tFC1-tPC2)/(tCal2-tCal1),cc表示predivider的计数值。
