基于FPGA实现TDC的布局布线优化方法研究

摘要

时间数字转换器TDC,作为一种高分辨率的时间间隔测量设备,广泛应用于现代电子系统.基于可编程逻辑门阵列FPGA实现时间数字转换器,具有灵活稳定、高速度、低成本的特点,成为了目前研制时间间隔测量计数器的热门方案.采用该方法实现时间数字转换器, 其设计分辨率是由内部的加法进位链决定的.如何对FPGA中实现的加法进位链的布局布线进行优化,就成为决定时间数字转换器设计分辨率的关键问题.文章采用阿尔特拉(Altera)公司的FPGA器件实现时间数字转换器,使用Quartus Ⅱ软件进行布局布线设计,并针对上述问题在开发过程中提出解决方法.同时根据Quartus Ⅱ开发软件的不同版本,分别提出相应软件的布局布线优化方法.测试表明,通过对进位链的布局布线进行优化可以实现100.3 ps测量分辨率的时间数字转换器.