Advertisement

基于进位链的多通道时间-数字转换器 (2013年)

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型:None


简介:
本文提出了一种基于进位链技术的多通道时间-数字转换器设计方法,实现了高精度和高速度的时间到数字转换功能。 时间数字化技术在现代大型物理实验及核医学仪器等领域得到广泛应用。本段落介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)进位链结构的时间数字转换器(TDC)的设计,探讨了器件的进位链结构、内核电压和环境温度对TDC精度的影响,并设计了独立的自标定机制。采用这种方法,在低成本的Cyclone II系列FPGA上成功实现了32通道时间数字转换模块。测试结果显示:各通道TDC性能一致,测量精度达到25 ps(均方根),信号周期与脉宽的测量精度分别优于35 ps和45 ps。此设计具备高密度、高精度及低成本的特点,能够满足大多数时间需求。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
  • - (2013)
    优质
    本文提出了一种基于进位链技术的多通道时间-数字转换器设计方法,实现了高精度和高速度的时间到数字转换功能。 时间数字化技术在现代大型物理实验及核医学仪器等领域得到广泛应用。本段落介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)进位链结构的时间数字转换器(TDC)的设计,探讨了器件的进位链结构、内核电压和环境温度对TDC精度的影响,并设计了独立的自标定机制。采用这种方法,在低成本的Cyclone II系列FPGA上成功实现了32通道时间数字转换模块。测试结果显示:各通道TDC性能一致,测量精度达到25 ps(均方根),信号周期与脉宽的测量精度分别优于35 ps和45 ps。此设计具备高密度、高精度及低成本的特点,能够满足大多数时间需求。
  • FPGA高精度技术
    优质
    本项目研发了一种基于FPGA的八通道高精度时间数字转换器,旨在实现高效、精准的时间测量,广泛应用于精密仪器和控制系统中。 高精度脉冲式激光测距的准确性与时间数字转换器(TDC)的精确度密切相关。基于现场可编程门阵列(FPGA)设计的多通道TDC能够有效简化系统复杂性并提升测量效率。具体而言,利用Xilinx Kintex-7系列中的CARRY4模块构建延迟链以实现细计数功能,并采用25位、频率为200 MHz的系统时钟进行粗计数操作;通过结合粗略和精细两种方法,在FPGA芯片上设计并验证了一款8通道高精度TDC。为了应对延迟单元因超前进位特性及温度电压影响而产生的非线性时间延展问题,采用了码密度测试法与在线校准法来进行调整优化。实验数据表明:所开发的8通道TDC具有小于35皮秒(ps)的分辨率、36.8 ps的精度以及157.2 ps的最大误差峰峰值,并且其量程达到了约167.77毫秒(ms)。
  • FPGA快速电路
    优质
    本设计提出了一种基于FPGA技术的高效时数转换电路,利用先进的快速进位链机制优化了计时信号处理速度与精度,适用于高精度计时和控制系统。 设计了一种基于FPGA快速进位链的时间-数字转换电路。该电路采用延迟内插技术,并引入双链结构以消除建立/保持时间对寄存器阵列输出结果的影响。通过半周期平均延迟测试法,在Xilinx Virtex-4芯片上实测获得了59.19ps的分辨率。此外,使用使能控制模块将寄存器阵列输出结果的锁定时间限制在一个时钟周期内。利用FPGA Editor软件对该电路中单级延迟宏单元进行配置,并通过用户约束文件替代传统的手工布局布线,使得该电路具有可移植性。最后,采用此电路对实测芯片中的CLB组合开关参数进行了测试,结果显示满足数据手册提供的参数值范围。
  • TDC
    优质
    TDC(Time-to-Digital Converter)时间数字转换器是一种能够将时间间隔精确地转化为数字信号的器件,广泛应用于精密测量、雷达系统及粒子物理等领域。 本段落介绍了基于TDC-GP21的时间数字转换器技术的原理及实现方法,并进行了测试。
  • STM32F103
    优质
    本产品为基于STM32F103系列微控制器的多通道模数转换解决方案,适用于高精度数据采集与处理应用。 STM32F103 ADC支持多通道采集,并通过DMA传输采集结果。ADC包括注入通道和常规通道。
  • STM32
    优质
    STM32多通道模数转换器是一款高性能的数据采集模块,适用于STM32系列微控制器。它能够同时处理多个模拟信号,并将其转化为数字信号,广泛应用于工业控制、医疗设备和消费电子等领域。 STM32系列单片机基于ARM Cortex-M内核设计,其强大的模拟数字转换器(ADC)功能是它在嵌入式系统设计中广泛应用的重要原因之一。本段落将深入探讨STM32的多通道ADC特性,并介绍如何通过编程实现数据采集。 ADC(Analog-to-Digital Converter)用于将模拟信号转换为数字信号,对于STM32这样的微控制器来说,它可以接收并处理来自传感器或其他模拟源的数据输入。STM32的ADC支持多个独立的输入通道,这使得它能够同时从多个不同的模拟源获取数据,提高了系统的并行性和效率。 具体而言,STM32的多通道功能允许用户配置多达16个不同的输入通道,不同型号的具体数量有所差异。这些通道可以连接到内部信号(如温度传感器或电压参考)或者外部引脚以读取各种外部设备的模拟输出。通过灵活地配置这些通道,开发者能够构建复杂的监测和控制系统,例如同时测量环境中的多个参数。 在实际应用中,STM32的ADC程序设计涉及以下步骤: 1. **初始化配置**:需要设置ADC的时钟、分辨率、采样时间及转换序列等参数。STM32 HAL库提供了如`HAL_ADC_Init()`这样的API函数来简化这一过程。 2. **通道配置**:使用`HAL_ADC_ConfigChannel()`函数定义要使用的通道及其优先级,并可启用扫描模式以同时采集多个通道的数据。 3. **启动转换**:ADC的转换可以通过中断或DMA方式执行。在中断模式下,每当一个转换完成时,会产生一次中断并触发回调函数处理结果;而在DMA模式中,则可以在后台自动传输数据至内存缓冲区而无需CPU干预。 4. **数据处理**:无论采用哪种启动转换的方式,在接收到来自ADC的信号后都需要编写相应的代码来读取和解析这些转换后的数值。这些数据通常存储在预先定义好的内存区域,之后可以进行进一步分析或保存。 5. **功耗优化**:当不再需要使用ADC时,可通过调用`HAL_ADC_Stop()`暂停其工作或者通过`HAL_ADC_PowerDown()`关闭它来降低系统的能耗。 特别地,在涉及多通道(DMA)的数据采集场景中,DMA负责从转换完成的寄存器自动将数据搬移到内存缓冲区。在配置DMA时需要指定源地址、目标地址和传输长度等参数。使用这种方式可以显著提升系统实时性,尤其适合于高频率采样或大量数据处理的应用场合。 综上所述,STM32多通道ADC功能是其嵌入式设计中的重要组成部分,结合DMA的运用能够实现高效且实时的数据采集任务。掌握好相关配置、选择合适的工作模式以及正确地解析结果对于有效利用这一特性至关重要。
  • STM32F103ADC模实验
    优质
    本实验基于STM32F103微控制器,开展多通道ADC模数转换技术研究,实现对多个传感器信号的同时采集与处理。 STM32F103多通道ADC模数转换实验涉及使用STM32F103微控制器进行模拟信号到数字信号的转换,并通过其内置的多通道ADC功能实现对多个输入源的数据采集与处理。此实验旨在展示如何配置和编程以有效利用该芯片的强大特性来执行精确且高效的模拟数据采样任务,适用于需要同时监测多种传感器或其它外部设备的应用场景中。
  • AD
    优质
    多通道AD转换是一种能够同时或依次将多个模拟信号转换为数字信号的技术,广泛应用于数据采集系统中,提高了系统的处理效率和灵活性。 这是一段用C语言编写的AD转换程序。谢谢。
  • 13工具
    优质
    本工具提供快速准确的时间戳(13位精度)转换服务,帮助用户轻松将时间戳转化为易读的日期格式,操作简便,功能强大。 提供一个13位时间戳转换工具,例如输入1514250000000后可以直接转化为北京时间的时分格式。
  • 皮秒精度设计
    优质
    本研究致力于开发一种具有皮秒级时间分辨率的高精度时间数字转换器,旨在满足高速数据采集和精密时钟同步等应用需求。 文档介绍了TDC的设计原理及其在FPGA上的实现方法,并且个人主页上提供了相关资料。