内容概要:本文详细介绍了如何利用Xilinx Artix-7系列FPGA中的Carry4进位链实现71.4ps分辨率的时间数字转换器(TDC),并应用于飞行时间(TOF)测距。文章首先解释了为何选用Carry4进位链进行高精度时间测量,随后展示了具体的Verilog代码实现,包括进位链的搭建、采样寄存器的设计以及跳变点检测。接着讨论了布局布线对延迟的影响及其解决方案,如锁定Carry4的位置以减少延迟波动。此外,还探讨了TOF测距的具体应用场景,包括距离计算公式的推导和实际测试结果。最后提到了一些调试过程中遇到的问题及解决办法。
适合人群:从事FPGA开发、嵌入式系统设计、时间测量技术研究的专业人士和技术爱好者。
使用场景及目标:适用于需要高精度时间测量的应用场合,如激光雷达(LiDAR)、超声波测距、工业自动化等领域。目标是提供一种低成本、低功耗且高精度的时间测量方案。
其他说明:文中提供的代码片段可以直接用于实际项目开发,但需要注意不同型号FPGA之间的差异以及环境温度等因素对测量精度的影响。
2025-06-26 17:18:33
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