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1、摘要NANCHANGUNIVERSITY学士学位论文THESISOFBACHELOR(2009—2013年)题目基于FPGA的时间-数字转换器设计学院:信息工程学院系电子系专业班级:电子信息工程093班29摘要基于FPGA的时间-数字转换器设计摘要时间是物质存在和运动的基本属性之一,它是科学研究、科学实验和工程技术等领域的必不可少的参量。时间-数字转换器作为时间测量技术的核心,在诸多领域都有广泛的应用。实现时间-数字转换电路的方法有许多种,如计数器法、电流积分法、门延迟法以及FPGA法等。本论文设计的是基于FPGA的时间-数字转换器,设计思想是以计数器为粗时间间隔测量单元,门延迟为细时间间
2、隔测量单元,最终基于FPGA实现TDC系统。设计借助了VerilogHDL语言对FPGA进行设计,完成了边缘检测、计数器及串口输出的软件设计,实现了测量范围为30min,分辨率达1ns的大范围、高分辨率TDC系统的设计。本系统可移植性强,在提高时钟频率和门延迟精度后可应用于微粒子探测、激光测距和定时定位等领域。关键词:时间-数字转换器FPGA计数器门延迟分辨率29AbstractDesignofTimetoDigitalConverterbasedonFPGAAbstractTimeisoneofthebasicattributeofmaterial’sexistenceandexerci
3、se,it’sanessentialparameterofscientificresearches,scientificexperiments,engineeringtechnologyandothertechnologyfields.Time-digitalconverter,asatimemeasurementtechnologycore,arewidelyusedinmanyfields.Therearemanywaystoimplementthetime-digitalconverter,suchasthecountermethod,thecurrentintegrationmet
4、hod,thegatedelaymethodandtheFPGAmethod.ThisthesisdesignedaFPGAbasedTDC,thedesignideaisusingthecounterasacrudetimeintervalmeasurement,thegatedelayasaprecisetimeintervalmeasurement,andfinally,thesystemisachievedbytheFPGA.Inthedesign,withthelanguageofVerilogHDL,weachievedthesoftwaredesignoftheedgedet
5、ection,thecounterandtheoutputtingofserial.Ameasurementrangeof30min,1nsresolutionofthelarge-scale,high-resolutionTDCsystemisdesigned.Thissystemisportable,iftheclockfrequencyandtheaccuracyofgatedelayareimproved,itcanbeusedinparticledetection,laserrangingandtimingpositioningandanyotherfields.Keywords
6、:TimetoDigitalConverter;FPGA;Counter;Gatedelay;Resolution29目录目录摘要.................................................................................................................................IABSTRACT...............................................................................................
7、....................II第一章前言..................................................................................................................11.1选课的背景及意义...........................................................