[发明专利]一种用于时间数字转换器的延迟链译码器的装置和方法

说明书

本申请公开了一种用于时间数字转换器的延迟链译码器的装置和方法，包括：数据采集模块，数据预处理模块,独热码产生模块和独热码译码模块；所述数据采集模块包括获取指定位数待测试机器码数据；所述数据预处理模块是基于所述指定位数待测试机器码数据，通过预处理将待测试机器码数据转换成温度计码；所述独热码产生模块是基于所述温度计码，通过独热码处理将所述温度计码转换成独热码；所述独热码译码模块是基于所述独热码，通过独热码译码处理将所述独热码转换成二进制码；本申请简化了译码逻辑，减小了毛刺产生的概率；同时减小了系统的面积和功耗；且当采样有误差连续采到多个“1”时，译码器仍能正确译码，一定程度上减小了误码率。

技术领域

本申请属于数字集成电路设计技术领域，具体涉及一种用于时间数字转换器的延迟链译码器的装置和方法。

背景技术

时间数字转换器(TDC)是一种将待测时间间隔转换为数字编码的电路，被广泛应用于激光雷达测距、混合信号处理和生物医学成像等各种领域。随着各个领域计数的发展进步，对TDC的分辨率、转换速率等性能提出了越来越高的要求。TDC也从第一代发展到现在的第三代。

第一代TDC以参考时钟周期为标准进行时间测量，典型结构为计数型TDC，其测量范围大，转换速率快；但分辨率受时钟频率限制，最高只能达到几百皮秒，且功耗大。第二代TDC以单个门延迟为标准进行时间测量，典型结构为延迟链型TDC，也称为快闪型TDC。这一类型的TDC转换速率快，分辨率也提高到了十几到几时皮秒，但是测量范围受延迟链长度限制。改进的循环延迟链型TDC扩大了测量范围，有效解决了测量范围受限地问题。第三代TDC泛指达到亚门级分辨率的TDC，种类繁多。两个典型代表为游标延迟链型TDC和流水线型TDC；前者将游标方法和延迟链相结合获得亚门级分辨率，但测量范围受电路复杂度限制明显；后者在延迟链的基础上加入时间放大器，时间分辨率由流水线级数、时间放大器放大倍数和单个延迟单元延迟时间共同决定。

近年来TDC结构趋于多样化，但从第二代，第三代TDC的结构中可以看出，很大一部分高分辨率TDC都是基于延迟链进行设计改进的。为了实现性能较好的TDC，各种架构中的延迟链一半采用几十甚至上百个延迟单元，因而从延迟单元上采样获得的机器码位数多，数据量大，使得译码时间长，译码电路复杂，从而影响后续数据处理，减小TDC转换速率。

发明内容

本申请提出了一种用于时间数字转换器的延迟链译码器，旨在解决从TDC中延迟链上采样获得的机器码译码时间长，译码电路复杂的问题，简化译码逻辑，降低毛刺产生的概率，提高TDC转换速率，减小误码率。

为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

一种用于时间数字转换器的延迟链译码器的装置，

包括：数据采集模块，数据预处理模块,独热码产生模块和独热码译码模块；

所述数据采集模块是用于获取指定位数待测试机器码数据；

所述数据预处理模块是用于基于所述指定位数待测试机器码数据进行预处理，将待测试机器码数据转换成温度计码；

所述独热码产生模块是用于基于所述温度计码，通过独热码处理将所述温度计码转换成独热码；

所述独热码译码模块是用于基于所述独热码，通过独热码译码处理将所述独热码转换成二进制码。

优选的，所述数据预处理模块将待测试机器码数据转换成温度计码的方法包括：将所述指定位数待测试机器码数据分为奇数单元和偶数单元，通过三输入与门将待测试机器码数据转换成温度计码。

优选的，所述独热码处理模块将所述温度计码转换成独热码的方法包括：

通过非门和两输入与门将所述温度计码转换成独热码。

优选的，所述独热码译码模块的输出端输出位二进制码。