[發(fā)明專利]高穩(wěn)定性時間測量電路系統(tǒng)及其測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910194672.3
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN109976134B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱燦;鐘鋒浩;夏吉品;毛江峰
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州長川科技股份有限公司
• 主分類號: G04F10/00
• 分類號: G04F10/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;韓斐

1.一種高穩(wěn)定性時間測量電路系統(tǒng)，其特征在于，包括信號觸發(fā)模塊和數(shù)字測量模塊，所述信號觸發(fā)模塊將輸入信號轉(zhuǎn)化為帶有時間相位信息的數(shù)字電平傳輸至數(shù)字測量模塊，所述數(shù)字測量模塊包括至少一條信號鏈路，每條信號鏈路均包括模式選擇模塊、數(shù)字濾波模塊、邏輯轉(zhuǎn)換模塊和時鐘計數(shù)模塊，

所述數(shù)字測量模塊中的模式選擇模塊對數(shù)字電平進行選擇并傳輸至數(shù)字濾波模塊，

所述數(shù)字濾波模板將數(shù)字電平中的干擾濾除并傳輸至邏輯轉(zhuǎn)換模塊，

邏輯轉(zhuǎn)換模塊將數(shù)字電平轉(zhuǎn)換為開始信號和結(jié)束信號并傳輸至計數(shù)模塊，

計數(shù)模塊統(tǒng)計開始信號和結(jié)束信號之間的時鐘數(shù)量并得出測量時間結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定性時間測量電路系統(tǒng)，其特征在于，所述信號觸發(fā)模塊包括至少一組輸入信號處理電路，每組輸入信號處理電路均包括信號輸入模塊、高速比較器和可編程比較電平模塊，所述信號輸入模塊和可編程比較電平模塊均與所述高速比較器的輸入端連接，高速比較器將輸入信號轉(zhuǎn)化為帶有時間相位信息的數(shù)字電平傳輸至數(shù)字測量模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定性時間測量電路系統(tǒng)，其特征在于，所述信號觸發(fā)模塊包括兩組相同結(jié)構(gòu)的輸入信號處理電路。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高穩(wěn)定性時間測量電路系統(tǒng)，其特征在于，所述高速比較器根據(jù)可編程比較電平的大小將輸入信號轉(zhuǎn)化為帶有時間相位信息的數(shù)字電平。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高穩(wěn)定性時間測量電路系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字測量模塊包括兩條信號鏈路，每條信號鏈路的輸入端分別接收輸入信號處理電路輸出的帶有時間相位信息的數(shù)字電平。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高穩(wěn)定性時間測量電路系統(tǒng)，其特征在于，所述模式選擇模塊與數(shù)字濾波模塊連接，數(shù)字濾波模塊與邏輯轉(zhuǎn)換模塊連接，邏輯轉(zhuǎn)換模塊與時鐘計數(shù)模塊連接，模式選擇模塊還與邏輯轉(zhuǎn)換模塊連接；

在檢測信號頻率和周期參數(shù)時，每個模式選擇模塊分別與對應(yīng)的一組輸入信號處理電路連接，

在檢測信號高電平、低電平、上升沿、下降沿、上升沿到上升沿相位差、上升沿到下降沿相位差、下降沿到上升沿相位差、下降沿到下降沿相位差時，每個模式選擇模塊均與同一組輸入信號處理電路連接。

7.一種高穩(wěn)定性時間測量方法，適用于如權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)定性時間測量電路系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，對輸入信號進行處理，生成帶有時間相位信息的數(shù)字電平；

步驟二，根據(jù)檢測信號參數(shù)的不同，選擇對應(yīng)的信號流程；

步驟三，帶有時間相位信息的數(shù)字電平經(jīng)過第一個信號鏈的邏輯轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生開始信號，經(jīng)過第二個信號鏈的邏輯轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生結(jié)束信號；

步驟四，時鐘計數(shù)模塊統(tǒng)計開始信號上升沿和結(jié)束信號上升沿之間的時鐘個數(shù)，并生成時間信息。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高穩(wěn)定性時間測量方法，其特征在于，所述步驟三中，首先對帶有時間相位信息的數(shù)字電平中的干擾進行濾除。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高穩(wěn)定性時間測量方法，其特征在于，在步驟一中，可編程比較器電平模塊與數(shù)字測量模塊連接，并由數(shù)字測量模塊控制，高速比較器根據(jù)可編程比較電平的大小將輸入信號轉(zhuǎn)化為帶有時間相位信息的數(shù)字電平TG1和TG2。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高穩(wěn)定性時間測量方法，其特征在于，

在步驟二中，所述模式選擇模塊根據(jù)測量參數(shù)選擇對應(yīng)的帶有時間相位信息的數(shù)字電平，檢測信號的頻率和周期參數(shù)則兩個信號鏈路都選擇第一路高速比較器輸出的帶有時間相位信息的數(shù)字電平TG1；

檢測信號的高電平、低電平、上升沿、下降沿、上升沿到上升沿相位差、上升沿到下降沿相位差、下降沿到上升沿相位差、下降沿到下降沿相位差時一個信號鏈路選擇接收帶有時間相位信息的數(shù)字電平TG1，另一個信號鏈路選擇接收帶有時間相位信息的數(shù)字電平TG2；

步驟三中，數(shù)字濾波模塊將經(jīng)過模式選擇模塊后的帶有時間相位信息的數(shù)字電平SycTG1和SycTG2中的干擾濾除，得到穩(wěn)定的時間相位信息FilterTG1和FilterTG2；

經(jīng)過數(shù)字濾波模塊的FilterTG1信號和FilterTG2信號經(jīng)過第一個信號鏈的邏輯轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生開始信號Start，經(jīng)過第二個信號鏈的邏輯轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生結(jié)束信號Stop。