基于Xilinx XC7A35T开发平台的高精度时间数字转换(TDC)代码设计与实现,利用Carry4进位链实现71.4ps分辨率的TOF测距,基于Xilinx XC7A35T开发平台的高精度时间数字 Xilinx XC7A35T开发平台是赛灵思公司生产的一款高性能、低功耗的FPGA产品,广泛应用于数据采集、图像处理和通信等嵌入式系统领域。针对这一平台,本项目旨在设计和实现一套高精度时间数字转换器(Time-to-Digital Converter, TDC),以实现飞秒级分辨率的飞行时间(Time-of-Flight, TOF)测距功能。为了达到这一目标,项目采用了Carry4进位链这一先进技术,它是一种在FPGA内部使用专用的Carry链逻辑实现高速高精度计数的技术。 时间数字转换器(TDC)是测量两个事件之间时间间隔的一种设备,广泛应用于粒子物理、通信系统、激光测距以及工业自动化等领域。TDC的分辨率直接决定了测量时间间隔的精确度,因此提升TDC的分辨率一直是电子测量领域不断追求的目标。在本项目中,通过在Xilinx XC7A35T开发平台上实现TDC,成功获得了71.4ps(皮秒)的时间分辨率,显著提升了TOF测距技术的精确度。 本项目的研究成果不仅局限于高精度时间数字转换器的设计与实现,还包括了对齿轮动力学的深入分析和应用。齿轮作为机械传动系统中的关键部件,其动力学特性直接影响到整个系统的性能和寿命。项目通过分析齿轮在实际工况下的动力学行为,探讨了其在齿轮动力学研究中的应用,考虑了齿面接触变形量等因素对齿轮系统非线性动力学的影响,并结合故障诊断技术,提出了一系列齿轮动力学故障诊断和性能评估的方法。 通过在齿轮动力学复现学习中的应用,本项目力图复现和分析齿轮在实际工作环境中的动力学特性,以及这些特性对系统性能的具体影响。例如,在齿轮动力学分析的应用中,提出了基于Carry4进位链技术构建的高精度TDC,在提高时间分辨率的同时,也增强了对齿轮系统动态响应的监测能力。同时,利用石川算法对齿轮系统的动力学行为进行了探究,并结合故障诊断技术对齿轮的故障模式进行了有效识别和分析。 本项目通过在Xilinx XC7A35T开发平台上实现的高精度TDC设计与实现,不仅在硬件层面提供了一个高分辨率的时间测量工具,而且在理论和应用层面为齿轮动力学的研究提供了重要的数据支持和分析手段,为未来在精密工程和动态监测领域的发展奠定了基础。
2025-11-12 11:15:53 2.55MB ajax
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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 356KB
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中国ToF测距传感器市场现状研究分析与发展前景预测报告(2022年版本).docx
2022-01-10 19:04:42 344KB 行业调查报告
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TOF050F TOF200F TOF400F规格书资料以及调试上位机、demo文件等,包含串口、iic格式
2021-10-16 14:40:04 173.19MB 红外测距 tof 距离补偿
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有官网对VL53L0X激光测距传感器的封装库以及原版pdf文件;以及arduino、c51、stm32的源代码;和上位机PC程序,方便串口直接调试;以及基于官方库的例程。
2021-07-31 15:14:11 9.69MB GY-530传感器 ToF测距
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ST TOF测距传感器,移植正点原子的程序,感谢。移除不必要的c文件,适用于stm32f103系列单片机。程序还带有标准库硬件I2C。程序下载后,通过串口1将距离数据发送出去。
2019-12-21 18:48:30 6.68MB ST TOF VL53L0X STM32F103
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