fpga实现tdc
时间: 2023-07-26 14:03:43 浏览: 71
TDC(Time-to-Digital Converter)是一种将时间延迟转换为数字信号的电路。在 FPGA 中实现 TDC 可以使用计数器和时钟等硬件资源,通过 FPGA 的高速时钟和逻辑单元,实现高精度的时间测量。
下面是一个简单的 TDC 的 FPGA 实现:
```verilog
module tdc (
input wire clk, // 时钟信号
input wire reset, // 复位信号
input wire start, // 启动信号
output reg [7:0] count // 计数器输出
);
reg [31:0] start_time; // 记录启动信号到来时的计数器值
reg [31:0] stop_time; // 记录停止信号到来时的计数器值
always @(posedge clk) begin
if (reset) begin // 复位信号为高时,清空计数器和计时器
count <= 8'b0; // 将计数器清零
start_time <= 32'b0; // 将启动时间清零
stop_time <= 32'b0; // 将停止时间清零
end else begin // 复位信号为低时
if (start) begin // 启动信号为高时
start_time <= $time; // 记录启动时间
end else begin // 启动信号为低时
if (stop_time == 0 && start_time != 0) begin // 停止时间未记录且已记录启动时间时
stop_time <= $time; // 记录停止时间
end
end
if (stop_time != 0 && start_time != 0) begin // 同时记录到启动时间和停止时间时
count <= $floor((stop_time - start_time) / (clk_period)); // 计算并输出计数器值
start_time <= 32'b0; // 将启动时间清零
stop_time <= 32'b0; // 将停止时间清零
end
end
end
endmodule
```
该代码实现了一个简单的 TDC,当启动信号到来时记录计数器值,当停止信号到来时计算并输出计数器值。在计算过程中,使用 FPGA 的高精度时钟和逻辑单元,通过计算差值来实现高精度的测量。需要注意的是,该代码实现了一个最基本的 TDC,实际应用中需要根据具体需求进行适当的修改和优化。