【数据采集专栏】利用TDC提高外部触发精度

目录

简介

TDC是什么


简介

上文讲到触发的硬件电路实现,这节我们来讲如何触发如何在FPGA中进行实现。以及利用TDC提高触发精度

TDC是什么

TDC = 专门测量「两个触发信号之间的时间差」,把时间变成数字,让系统知道:什么时候发生了什么、间隔多久、延迟多少。

我们现在只讨论外部触发

由于采集时钟误差,是采集触发的重大误差之一。外部触发是异步信号,FPGA 系统时钟(例如 50MHz)只能按周期采样,TDC 能测量 "触发沿" 落在两个时钟之间的微小时间差,把精度细分到时钟周期以内。

对于一些高精度的脉冲信号而言,这种误差是不可忽视的。这里我们采用进位链的方式,来进行精准数据采集。

TDC的方式,我们采用FPGA的进位链

Xilinx / Intel FPGA 内部自带超高速进位延迟单元,延迟只有 50~300ps。

它能把一个时钟周期(20ns)切成 60~100 个小格子,每个格子就是精度。

根据对应的精度要求,选择对应的抽头,要求不高的我们采用一抽头就够了,如果精度要求高,那就比所有的抽头都拿出来,当然还需要校准,因为由于时钟的抖动,会产生气泡,

导致TDC的位数不准,所以需要进行校准。当然校准的设计不是我们这节文章索要展示的重点。

这样我们就能精准的指导触发上升沿到来的位置。

  • 外部触发信号一进来,立刻打入一串进位链
  • 进位链像一把超高速尺子
  • 系统时钟采样这把尺子
  • 得到 粗计数(时钟数) + 细计数(进位链位置)
  • 总时间 = 粗时间 + 细时间
  • 触发精度 = 细时间(ps 级)

FPGA 进位链 TDC = 把外部触发的精度从时钟周期,细分到 ps 级,让触发时刻无限精准。

相关推荐
思尔芯S2C16 小时前
思尔芯RCF RTL自动分割工具,助力大规模AI/HPC芯片原型验证
人工智能·fpga开发·内存模型·自动编译·ddr5·prototyping·原型验证
Terasic友晶科技1 天前
答疑解惑|Agilex 3 FPGA QSPI时钟设置注意事项
fpga开发·de23-lite·terasic·qspi flash
国科安芯2 天前
卫星星务计算机数据管理中SEU容错机制的技术实现研究——以AS32S601存储器ECC架构为例
网络·单片机·算法·fpga开发·架构·云计算·risc-v
国科安芯2 天前
卫星电推进系统阀门驱动控制中的宽温域高可靠MCU应用研究——基于AS32S601电气特性与辐照试验数据的工程分析
单片机·嵌入式硬件·fpga开发·云计算·信息与通信·卫星·抗辐射芯片
郝旭帅电子设计团队2 天前
图像处理是什么
图像处理·fpga开发·郝旭帅电子设计团队·郝旭帅
ARM|X86+FPGA工业主板厂家2 天前
基于ARM+FPGA平台在精密测控领域的应用:8路同步IEPE振动采集系统
arm开发·fpga开发
weixin_452600693 天前
D2632大电流低差压可调线性稳压器介绍,D2632可替换MIC29302
fpga开发·机器人·无人机·电动工具·车载摄像头
ARM|X86+FPGA工业主板厂家3 天前
基于ARM+FPGA平台在精密测控领域的应用:ZYNQ千兆以太网高速数据记录仪
arm开发·fpga开发
cmc10283 天前
275.需要双边沿触发时,直接对时钟取反会不会出问题
fpga开发
ARM|X86+FPGA工业主板厂家3 天前
基于ARM+FPGA平台在精密测控领域的应用:ZYNQ FPGA图像预处理加速系统
arm开发·fpga开发