基于FPGA的时间数字转换器的编码器

周磊; 王春娥

文章摘要

基于FPGA的时间数字转换器的编码器

FPGA-based Encoder of Time to Digital Converter

投稿时间：2014-09-22

DOI：10.16018/j.cnki.cn32-1650/n.201502003

中文关键词: 编码器时间数字转换器 FPGA 胖树 ROM

英文关键词: Encoder TDC FPGA Fat Tree ROM

基金项目:盐城工学院校级科研项目(XKR2011073)；2014年度盐城工学院校级教改研究项目(JY2014C35)

作者	单位
周磊	盐城工学院电气工程学院, 江苏盐城 224051
王春娥	盐城工学院材料工程学院, 江苏盐城 224051

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中文摘要:

时间数字转换器的编码器需要把温度计码转换1-0(0-1)跳变处的二进制位置码。针对FPGA的查找表结构，实现了处理任意2^m位温度计码的3种行为级编码器(顺序查找法、折半查找法和累加法)和4种数据流级编码器(wallace树、胖树、MUX和ROM)的算法描述，并在EP3C25E144I7中实现。通过对比编码器的LUT使用个数、最短路径延时、最长路径延时和毛刺，发现在FPGA上性能相近且最优的是胖树结构和ROM结构的编码器。ROM结构比胖树结构更易于被编程实现和移植。

英文摘要:

Time to digital converter encoder needs to transform the 1-0(0-1)jump in thermometer code to the binary position code. For the lookup table structure of FPGA, it describes 3 behavior-level encoders(sequential search method, the binary search and accumulation method)and 4 dataflow-level encoders(Wallace tree, fat tree, MUX and ROM)algorithm, and implements in the EP3C25E144I7. By comparing the number of LUT, the shortest path delay, the longest path delay and noise, it is found that fat-tree and ROM encoder achieve the best performance on the FPGA, and have the similar performance. ROM encoder is easier to be programmed and transplanted. than fat-tree encoder.

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