پیاده سازی soc بهینه مبدل زمان به دیجیتال با وضوح بالا

صنعت امروز در تلاش است تا وظایف بیشتری با استفاده از روبات ها و هوش مصنوعی (ai)،به صورت مستقل انجام شود. مانند تشخیص نور و محدوده (lidar) مورد استفاده در ماشین‌ها خودمختار، حلقه فاز دیجیتال (dll) و کاربردهای مختلف زیست پزشکی. بسیاری از این برنامه ها برای دستیابی به عملکرد مورد انتظار نیاز به اندازه گیری زمان بسیار دقیق دارند. طراحی مداری که بتواند به دقت نانوثانیه یا حتی پیکو ثانیه دست یابد، می تواند کارایی این سیستم ها به طور چشمگیری بهبود دهد. مداری با چنین عملکردی نیز باید جمع و جور و کم مصرف باشد. مبدل های زمان به دیجیتال (tdc) مدارهایی هستند که اندازه گیری زمان را به دیجیتال تبدیل می کنند. در این پایان نامه یک مبدل زمان به دیجیتال با وضوح بالا (tdc) بر روی سیستم روی تراشه (soc) 28 نانومتری کاملاً قابل برنامه ریزی zynq 7010. پیاده سازی شد. tdc بر اساس یک خط تاخیر tapped داخلی اندازه گیری زمان با دقت بالاست. نتایج شبیه سازی نشان دهنده عملکرد بالای طراحی، با سرعت کلاک بالای350 مگاهرتز و وضوح زمانی زیر 20 پیکوثانیه است. قطعه مورد استفاده تراشه zynq با دو هسته arm و یک هسته fpga است. tdc طراحی شده از ip های axi_gpio و bram برای استاندارد سازی با باس axi و قابلیت ذخیره سازی دیتا استفاده می کند و بصورت کاستوم طراحی می شود. این مساله قابلیت استفاده از آن را بصورت چند کاناله و در ارتباط با واحد ps مربوط به zynq قرار می دهد.