一种用于激光测距中的全数字时间间隔测量装置

摘要

本实用新型公开了一种用于激光测距中的全数字时间间隔测量装置，涉及时间间隔测量技术。本系统包括参考时钟模块（100）、待测时间间隔产生模块（200）、相位重合检测模块（300）、边沿检测模块（400）、计数器模块（500）和数据处理模块（600）。本实用新型的各个模块是由FPGA芯片上产生，由Verilog HDL硬件描述语言编程实现；本实用新型的基于FPGA的高速数字逻辑电路，可以直接与激光系统中其他小系统直接集成、通信等；本实用新型的参考时钟模块是频率较稳定，减少测量误差；本实用新型的可移植性较强，通过简单的参数改变，就可以移植到其他地震仪器中精密时间间隔测量系统中。

主权项

一种用于激光测距中的全数字时间间隔测量装置，其特征在于：包括参考时钟模块(100)、待测时间间隔产生模块(200)、相位重合检测模块(300)、边沿检测模块(400)、计数器模块(500)和数据处理模块(600)；其连接关系是：外部输入信号有Rst：复位信号、Inclk：外部时钟源、Start：激光发射时刻、Stop：激光反射到系统时刻；参考时钟模块(100)的输出c0、c1、c2，其中：c0连接待测时间间隔产生模块(200)的输入和计数器模块(500)的第1计数器(501)的时钟输入，c1连接计数器模块(500)的第2计数器(502)和第4计数器(504)时钟输入、相位重合检测模块(300)的输入，c2连接计数器模块(500)的第3计数器(503)和第5计数器(505)时钟输入、相位重合检测模块(300)的输入；待测时间间隔产生模块(200)的输出gate、fine_f、fine_l，其中gate输出连接到计数器模块(500)的第1计数器501的计数使能输入，fine_f输出连接到边沿检测模块(400)的前段短时间边沿检测(410)的输入，fine_l输出连接到边沿检测模块(400)的前段短时间边沿检测(420)的输入；相位重合检测模块(300)的前段相位重合检测310输出连接到边沿检测模块(400)的前段短时间边沿检测(410)的输入，相位重合检测模块(300)的前段相位重合检测(320)输出连接到边沿检测模块400的后段短时间边沿检测(420)的输入；边沿检测模块(400)的前段短时间边沿检测410的输出f_p、f_n，其中输出f_p连接到计数器模块(500)的第2计数器(502)计数使能输入和相位重合检测模块(300)的前段相位重合检测(310)输入，输出f_n连接到计数器模块(500)的第3计数器(503)计数使能输入和相位重合检测模块(300)的前段相位重合检测(310)输入；边沿检测模块(400)的前段短时间边沿检测(420)的输出l_p、l_n，其中输出l_p连接到计数器模块(500)的第4计数器(504)计数使能输入和相位 重合检测模块(300)的后段相位重合检测(320)输入，输出f_n连接到计数器模块(500)的第5计数器(505)计数使能输入和相位重合检测模块(300)的后段相位重合检测(320)输入；计数器模块(500)的5个输出n1、n2、n3、n4、n5，其中输出n1连接到数据处理模块(600)中的M₁乘法器(601)，输出n2连接到数据处理模块(600)中的M₂乘法器(602)，输出n3连接到数据处理模块(600)中的M₃乘法器(603)，输出n4连接到数据处理模块(600)中的M₄乘法器(604)，输出n5连接到数据处理模块(600)中的M₅乘法器(605)。