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TDC-GP2用户手册
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更新于2023-03-03
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TDC-GP2 是ACAM 公司通用TDC 系列的新一代产 品。它具有更高的精度和更小的封装,尤其适合于低成 本的工业应用领域。GP2 具有高速脉冲发生器,停止信 号使能,温度测量和时钟控制等功能,这些特殊功能模 块使得它尤其适合于超声波流量测量和热量测量方面的 应用。
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TDC-GP2
1.1 系统概述
acam-messelectronic gmbh - Am Hasenbiel 27 - D-76297 Stutensee-Blankenloch - Germany - www.acam.de
1
用户手册
用户手册用户手册
用户手册
2007 年
年年
年 1 月
月月
月 11 日
日日
日
acam - solutions in time
Precision Time Interval Measurement
TDC-GP2
Universal 2 Channel
Time-to-Digital Converter
TDC-GP2
1.1 系统概述
acam-messelectronic gmbh - Am Hasenbiel 27 - D-76297 Stutensee-Blankenloch - Germany - www.acam.de
2
1 介绍
介绍介绍
介绍
1.1 系统概述
系统概述系统概述
系统概述
TDC-GP2 是 ACAM 公司通用 TDC 系列的新一代产
品。它具有更高的精度和更小的封装,尤其适合于低成
本的工业应用领域。GP2 具有高速脉冲发生器,停止信
号使能,温度测量和时钟控制等功能,这些特殊功能模
块使得它尤其适合于超声波流量测量和热量测量方面的
应用。
QFN5-32
测量范围
测量范围测量范围
测量范围 1
• 双通道,典型分辨率可达 50ps rms
• 测量范围 0——1.8us
• 间隔脉冲对分辨能力为 15ns,每个通道可进行 4 次
采样
• 可测量 4 次采样中任意 2 个采样之间的时间间隔
• 输入信号可以选择上升沿/下降沿单独触发,或者上升
沿和下降沿同时触发
• 停止信号使能窗口可提供准确的 stop 使能
测量范围
测量范围测量范围
测量范围 2
• 单通道,典型分辨率可达 50ps rms
• 测量范围 500ns——4ms
• 间隔脉冲对分辨能力为两个校准时钟周期,可进行 3
次采样
• 输入信号可以选择上升沿/下降沿单独触发,或者上升
沿和下降沿同时触发
• 3 次采样中分别由三个去噪声窗口过滤
Fire1
Fire2
Fire-pulse
Generator
Stop2
Stop1
Start
EN_Start
EN_Stop2
EN_Stop1
TDC
ALU
Time_Val1
Time_Val4
Time_Val3
Time_Val2
28
28
28
28
4-Wire SPI-Interface
SCK
SI
SSN
SO
INTN
Config Register
ControlUnit
Clock Control
incl. Clock-Cal.
Temperature
Unit
PT1
PT4
PT3
PT2
SenseT
LoadT
to all units
TStart
TStop
4 MHz Ceramic
Resonator
32.768 kHz
Oszillator
TDC-GP2
RSTN
to all units
Stop Enable
Generator
Fire_In
温度测量单元
温度测量单元温度测量单元
温度测量单元
• 两个或者四个传感器
• 可选择 PT500/PT1000 或者更高的温度传感
器
• 有效分辨率可达 16 位(每个铂金温度传感器
的分辨率可达 0.004℃)
• 超低的电流消耗(每 30 秒测量一次时,电流
只有 0.08µA)
综述
综述综述
综述
• QFN 32 脚封装
• I/O 电压:1.8v——5.5v
• Core 电压:1.8v——3.6v
• 最大 1MHZ 的连续数据输出率
• 温度范围-40℃——125℃
• 四线 SPI 接口
• 脉冲发生器
• 时钟校准单元
• 精确停止脉冲使能窗口
• 上升沿/下降沿单独触发或者上升沿和下降沿
同时触发
TDC-GP2
1.2 目录
acam-messelectronic gmbh - Am Hasenbiel 27 - D-76297 Stutensee-Blankenloch - Germany - www.acam.de
3
1.2 目录
目录目录
目录
1 介绍 2
1.1 系统概述 ....................................................................................................................2
1.2 目录 ..........................................................................................................................3
2 特性和规格 6
2.1 电子特性 ....................................................................................................................6
2.2 时序 ..........................................................................................................................7
2.3 引脚描述 ..................................................................................................................10
2.4 封装图 .....................................................................................................................11
2.5 电源 ........................................................................................................................12
2.5.1 电源电压 ........................................................................................................12
2.6 寄存器设置 ...............................................................................................................13
2.6.1 写寄存器 ........................................................................................................13
2.6.2 读寄存器 / 数据输出格式 ....................................................................................16
2.6.3 状态寄存器......................................................................................................17
3 测量范围 1 18
3.1 概述 ........................................................................................................................18
3.2 测量流程图 ...............................................................................................................19
3.2.1 设置 ..............................................................................................................19
3.2.2 测量 ..............................................................................................................20
3.2.3 数据处理 ........................................................................................................20
3.2.4 读数据 ...........................................................................................................20
4 测量范围 2 22
4.1 测量流程图 ...............................................................................................................22
4.1.1 设置 ..............................................................................................................22
4.1.2 测量 ..............................................................................................................23
4.1.3 数据处理 ........................................................................................................24
4.1.4 读数据 ...........................................................................................................24
4.2 Stop 屏蔽 .................................................................................................................24
5 详细描述和特殊功能 25
5.1 振荡器 .....................................................................................................................25
5.1.1 高速振荡器......................................................................................................25
5.1.2 32.768 kHz 振荡器 ...........................................................................................25
5.1.3 校准高速陶瓷振荡器..........................................................................................25
5.1.4 如何使用时钟校准.............................................................................................26
5.2 脉冲发生器 ...............................................................................................................26
5.2.1 概述 ..............................................................................................................26
5.2.2 设置 ..............................................................................................................26
5.3 温度测量 ..................................................................................................................27
5.4 SPI 接口...................................................................................................................28
TDC-GP2
acam-messelectronic gmbh - Am Hasenbiel 27 - D-76297 Stutensee-Blankenloch - Germany - www.acam.de
4
OPCodes ................................................................................................................29
5.5 快速初始化.................................................................................................................29
5.6 噪声单元 ..................................................................................................................29
6 应用 30
6.1 超声波热量计 ............................................................................................................30
6.1.1 概述 ..............................................................................................................30
6.1.2 设置 ..............................................................................................................31
6.1.3 流量测量 ........................................................................................................32
6.1.4 电流消耗 ........................................................................................................32
a. 时间测量.............................................................................................................32
7 BUG 报告 34
7.1 石英晶振起始时间 ......................................................................................................34
7.2 DIS_PHASENOISE....................................................................................................34
联系方式 35
TDC-GP2
acam-messelectronic gmbh - Am Hasenbiel 27 - D-76297 Stutensee-Blankenloch - Germany - www.acam.de
5
1.3 手册整体结构
手册整体结构手册整体结构
手册整体结构
本手册对于 GP2 的描述由一些主要的关于方便的对 GP2 进行设置和操作的部分组成.
这写主要组成部分有:
2. 特性和规格
特性和规格特性和规格
特性和规格
这个部分是以所有重要技术数据作为参考的一个摘要。 主要显示了比如使用条件,时序,管脚一些重要参数。利
用一些表格给出了关于读,写寄存器的概要以及寄存器位的变化情况。此部分主要为设计工程师提供了重要的技
术参数。
3. 测量范围
测量范围测量范围
测量范围 1
此部分详细介绍了 GP2 的测量范围 1。
4. 测量范围
测量范围测量范围
测量范围 2
此部分详细介绍了 GP2 的测量范围 2。
5. 详细描述和特殊功能
详细描述和特殊功能详细描述和特殊功能
详细描述和特殊功能
此部是对 GP2 一些其他的例如温度测量和脉冲产生等功能的详细介绍。
6. 应用
应用应用
应用
这部分主要利用图以及配置的例子介绍了一些 GP2 的典型应用。
7. BUG 报告
报告报告
报告
在此章当中报告了已知得 BUG 以及改进 BUG 的方法。
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