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DB_GPX_cn

用户手册

2006年5月31日

a c a m–一切从时间开始

高精度时间间隔测量

T i m e-t o-D i g i t a l C o n v e r t e r

acam-messelectronic gmbh - Am Hasenbiel 27 - D-76297 Stutensee-Blankenloch - Germany - www.acam.de

1. 简介

1.1 系统前瞻

TQFP100 TFBGA120

I-模式

8通道81皮秒的BIN 大小，可选择 3

个LVPECL 输入 5.5 纳秒脉冲对精度最多 32个脉

冲采样能力= 182 MHz 峰值可选择上升沿或下降沿触发

测量范围 9,8 μs , 在START 再触发情况

下无测量界限

每通道最高10 MHz 持续采样率每芯片最高40 MHz 持续采样率

G-模式

双通道40皮秒精度

差动 LVPECL 输入可选择 LVTTL 输入测量范围 0 ns 到 65 μs

5.5 纳秒脉冲对精度最多 32个脉冲采样能力= 182 MHz 峰值

最低脉宽 1.5 ns

可选择上升沿和下降沿触发

可选择静态模式 (无需ALU 操作-在测量过程中输出数据)

单通道20 MHz 持续采样率单芯片40 MHz 持续采样率

R-模式

双通道27皮秒精度

差动 LVPECL 输入可选择 LVTTL 输入测量范围 0 μs 最高到 40 μs

5.5 纳秒脉冲对精度最多 32个脉冲采样能力= 182 MHz 峰值

可选择上升沿或下降沿触发

可选择静态模式 (无需ALU 操作-在测量过程中输出数据)

单通道40 MHz 持续采样率单芯片40 MHz 持续采样率

M-模式

双通道10皮秒RMS 精度 (70 皮秒峰峰值) 差动 LVPECL 输入

测量范围 0 ns 到 10 μs

每个START 和通道单次采样可选择上升沿或下降沿触发

静态模式 (无需ALU 操作-在测量过程中输出数据) 单通道最高500KHz 持续采样率单芯片最高1MHz 持续采样率

概述

Start 再触发模式选择 (除 M-模式) 封装: TQFP100, TFBGA120 IO 电压:3.0 V – 3.6 V

核心电压 2.3 V – 3.6 V 通过精度可调节单元调节

数据总线: 28 位或 2 x 16 位的带选片，读，写的异步通信

单芯片40 MHz 持续采样率地址范围: 4 位

LVPECL inputs LVTTL inputs

Reset

ErrFlag

40 MHz ref Phase

AluTrigger/Reset

Power-on reset

StartDis StopDis

IntFlag

1.2 目录

1. 简介3

1.1 系统前瞻 (3)

1.2 目录 (4)

1.3 电子特性 (6)

1.3.1 总线时序 (7)

1.3.2 16 位模式 (8)

1.3.3 关闭时序 (9)

1.3.4 复位时序 (9)

1.3.5 整体时序 & 精度 (10)

1.4 管脚描述 (11)

1.5 封装图 (14)

1.6 电源 (15)

1.6.1 精度可调模式 (15)

1.6.2 供电电压 (16)

1.6.3 设计规则 (16)

1.7 寄存器设置 (17)

1.7.1 写寄存器 (17)

1.7.2 读寄存器 (19)

1.7.3 读/写寄存器 (20)

2 I-模式22

2.1 I-模式原理图 (22)

2.2 I-模式输入电路 (23)

2.3 I-模式基础介绍 (24)

2.4 数据结构 (26)

2.5 复位 (26)

2.6 MTimer (26)

2.7 中断标志 (26)

2.8 出错标志 (26)

2.9 差动输入 (26)

2.10 I-模式时序 & 精度 (26)

2.11 测量流程 (28)

2.11.1 单一测量 (28)

2.11.2 持续测量 (29)

3 G-模式30

3.1原理图 G-模式 (30)

3.2 输入电路 G-模式 (31)

3.3 G-模式基础介绍 (32)

3.4 数据结构和读出 (33)

3.5 复位 (33)

3.6 MTimer (34)

3.7中断标志 (34)

3.8出错标志 (34)

3.9 测试输入 (34)

3.10 RaSpeed & Delx (34)

3.11 G-Mode 时序 &精度 (34)

3.12 测量流程 (36)

4 R-模式37

4.1 R-模式方框原理图 (37)

4.2 R-模式输入电路 (38)

4.3 R-模式基础介绍 (39)

4.4 数据结构和读出 (40)

4.5 复位 (41)

4.6 Mtimer (41)

4.7中断标志 (41)

4.8 出错标志 (41)

4.9 测试输入 (41)

4.10 RaSpeed & Delx (41)

4.11 R-模式时序 & 精度 (41)

4.12 测量流程 (43)

5 M-模式45

5.1 M-模式方框原理图 (45)

5.2 M-模式输入电路 (46)

5.3 M-模式基础介绍 (47)

5.5 复位 (48)

5.6 MTimer (48)

5.7中断标志 (49)

5.8出错标志 (49)

5.10M-模式时序 & 精度 (49)

5.11 测量流程 (50)

6 调试报告51

6.1 数据总线: 16 位模式 (51)

1.3 电子特性

绝对最大额定值 (Vss = 0V, Tj = 25°C)

参数符号条件额定值单位

供电电压 I/O 核心宏单元

振荡器

差动输入

Vddo Vddc Vddc-h Vddc-o Vdde Vdcc < Vddo + 0.6V Vdcc < Vddo + 0.6V Vdcc < Vddo + 0.6V -0.3~+3.6 -0.3~+3.6

-0.3~+3.6 -0.3~+3.6 -0.3~+3.6 V

输入电压 5V 容忍电压缓冲

Vi Vddo = +0.3~3.6V -0.3~6.0 V

输出电流 1 mA 缓冲 4 mA 缓冲

Io - -5~+5 -9~+9 mA

存储温度 Tstg -65 到 150 °C 跳变温度 Tj -40 到 125 °C 热藕电阻跳变-外围环境 R thj-a TQFP100 TFBGA120 96 105

K/W

终端电容

额定值终端符号条件 Min Typ Max

单位输入 Ci - 6 -

输出 Co - 9 -

双向 Cio 测量条件在Vdd = Vi = Vo = Vss, f = 1 MHz, Ta = 25°C 情况下 - 10 -

直流特性 (Vddo = 3.3 V ± 0.3 V, Vss = 0 V, Tj = -40 到 +85°C)

额定值参数符号条件 Min Typ Max

单位

高平输入电压 Vih TTL 5V 容忍电压输入 2.0 - 5.5 低平输入电压 Vil TTL 5V 容忍电压输入 0.0 - 0.8 高平输出电压 Voh 2.4 低平输出电压 Vol 0.4 V Typ 供电电流 Vddo Vddc Vddc-h Vddc-o Vdde I/O 核心宏单元振荡器差动输入 1.4 + Bus

7 4 19

LVPECL 输入:

DC 参数 (VDD = 3.3 V±5 %, Tj = 0°C 到 125°C) 参数数值

条件 VinOS

VinDF Vdde-1.53V < VinOS < Vdde-0.89V 0.2V < VinDF < 2.1V - -

VinOS = 输入漂移电压, (Via+Vian)/2 VinDF = 输入差动电压 Via = A 输入电压 Vian = AN 输入电压

1.3.1 总线时序

(Vddo = Vddc = 3.3 V, Ta = +25°C)

写操作

ADR WRN CSN DATA

图 1

Spec 描述

Min (ns) Max (ns)

t S-AD 地址线准备时间 2 - t H-AD 地址线等待时间 0 - t PW-WL 写低电平时间 6 - t PW-WH 写高电平时间 6 - t S-DW 写数据准备时间 5 - t H-DW 写数据等待时间 4 - t S-CSN 片选准备时间 0 - t H-CSN

片选等待时间

0 -

读操作

ADR

RDN CSN DATA EF

图 2

Spec 描述

Min (ns) Max (ns)

t S-AD 地址线准备时间 2 -

t H-AD 地址线等待时间 0 -

t PW-RL 读低电平时间 6 -

t PW-RH 读高电平时间 6 - t V-DR 读数据有效时间 5 10* t H-DR 读数据等待时间 4 8.5**

t S-CSN 片选准备时间 0 -

t H-CSN 片选等待时间 0 - t S-EF

空标志位设置时间

- 10*

* 这个值与荷载电容有关必须要通过评估测试确定。这个值同时与所调整的精度有关。

** 可以在OEN = 0时被无限延长(持续驱动总线) 和稳定总

线。

OEN 操作 – 持续驱动总线

不允许从空的fifo 里读数据!

DATA OEN

Figure 3

Spec 描述Min (ns) Max (ns)

t OE-F OEN 上升沿到数据有效 1.5 9

t OE-R OEN 下降沿到数据有效 1 8.5

注: 在 OEN = Low时输出缓冲是一直不间断工作的。在 OEN = High 时它们仅在读地址时工作。当写到 TDC-GPX 时OEN 必须要置高。

假读数据为了加速数据读出速度

因为不允许从空的FIFO读数据最大数据读出速率被空标志设置时间所限制。这个可以通过第2个假读数据操作来克服，这个假读操作是TDC-GPX读操作的一个延迟。

ADR

RDN

Data

RD*

图 4

1.3.2 16 位模式

TDC-GPX 数据总线可以从28位调整到16位。这个调整是通过写0x0000010 到地址线14。在此之后所有读/写命令必须要以成对的方式完成。当从接口FIFO读最后一个数据时空标志在第一个读命令时就已经消失。尽管如此还是必须要读第2次。第一次读/写命令都是相对于LSW的。第2次相对的是MSW。MSW的高4位不相关或者可以被忽略（读时）。

ADR

RDN

EF1

EF2

Data

图 5

注: 见手册最后得调试-报告 01

1.3.3 关闭时序

(Vddo = Vddc = 3.3 V, Ta = +25°C)

STOP STOP

StopDis

图 6

Spec 描述Min (ns) Max (ns)

t S1-DH关闭的准备时间- 6.3

t S2-DH关闭的准备时间- 6.1

t S1-DL关闭的等待时间- 5.2

t S2-DL关闭的等待时间- 7.4

1.3.4 复位时序

上电复位: (Vddo = Vddc = 3.3 V, Ta = +25°C)

Spec 描述Min (ns) Max (ns)

t ph复位脉宽200 - 主复位: (Vddo = Vddc = 3.3 V, Ta = +25°C)

部分复位: (Vddo = Vddc = 3.3 V, Ta = +25°C)

1.3.5 整体时序 & 精度

TDC-GPX 的时间测量是基于内部传播时间延迟的。这些延迟是与温度和电压有关的。根据生产量的不同这些也会变化的。精度可调模式应用其电压变化关系来补偿温度和生产所带来的变化，使电路的精度可以调整而且固定下来。

图 9 说明了时间随核心电压的变化的所有时序，参照3.3V 的时序。在3.3V 的精度系数变化从3.6V 时的0.93到2.3V 时的1.4。

图 9

图 10 展示了精度系数的温度变化，参照25°C 调变温度。如果温度从25°C 到 70°C, 精度将会下降1.077个系数. 在精度可调模式中这个变化的补偿通过增加核心电压从3.3V 到 3.6V. 没有精度可调模式时，内部精度在芯片和芯片之间有微小的变化。这个变化加在生产过程中时是以高斯曲线分布的。

-3σ-2σ-1σ

01σ2σ

3σTypical (1.0)

Worst (1.31)Best (0.74)

81ps

60ps

104ps

# o f c h i p s

(@V ddc = 3.3V, T amb = 25°C)

图 11

在小批量生产线上分布会窄一些。图 12 说明了在小批量生产时3.3V 核心电压25°C 周围温度情况下典型的精度曲线分布图。

81ps 70ps 92ps

# o f c h i p s

(@V ddc = 3.3V, T amb = 25°C)

图 12

例:

从图 12 来看假设温度范围为 0°C 到 40°C 以及1 Mhz 数据刷新率. 跳变温度最高大概为57°C. 在 3.3V Vddc 时最慢的芯片的精度为92ps * 1.043 = 97ps ，增加核心电压到3.6V 将会提高精度到90.2ps.设置精度可调模式精度为95ps 将会保证所有芯片的PLLs 电路将会锁定住一个精度，在整个操作温度范围内都不会变化。

1.4 管脚描述

Vddc 1

Vddo 2

TStop2 3 StartDis 4 StopDis1 5 StopDis2 6

TStop3 7 StopDis3 8 StopDis4 9

Vddc 10 TStop4 11

Vssc 12

WRN 13

CSN 14

RDN 15

Phase 16

Vddo 17

Vsso 18

D0 19

D1 20

D2 21

D3 22

D4 23

D5 24

D6 25

75 Alutrigger

74 Adr0

73 Adr1

72 Adr2

71 Adr3

70 TStop6

69 Vddc

68 Vssc

67 PuResn

66 TStop7

65 Vsso

64 Test

63 OEN

62 Vssc

61 TStop8

60 ErrFlag

59 IrFlag

58 LF2

57 LF1

56 RefClk

55 Vsso

54 Vddo

53 EF2

52 EF1

51 D27

图 13

管脚号

TQFP 100 TFBGA

120

管脚名称描述类型终端

() = 如果不用的话

001 A1 Vddc 核心供电电压 Vddc 002B1 Vddo I/O 供电电压 Vddo 003 C1 Tstop2 TTL 输入 ‘Stop2’ TTL 输入(10kΩ to GND)

004 C2 StartDis 关闭输入‘DStart’ 或 ‘TStart’ TTL输入(GND)

005 D1 StopDis1 关闭输入 ‘DStop1’ 或者输入 ‘TStop1 ‘ 和 ‘TStop2’ TTL输入(GND)

006 C3 StopDis2 关闭输入‘DStop2’ 或者输入 ‘TStop3 ‘ 和 ‘TStop4’ TTL输入(GND)

007 D2 TStop3 TTL 输入 Stop3 TTL输入(10kΩ to GND)

008 E1 StopDis3 关闭输入 ‘TStop5 ‘ 和 ‘TStop6’ TTL输入(GND)

009 D3 StopDis4 关闭或者输入 ‘TStop7 ‘ 和 ‘TStop8’ TTL输入(GND)

010 F1 Vddc 核心供电电压 Vddc 011 E3 TStop4 TTL 输入 ‘Stop4’ TTL输入(10kΩ to GND)

012 F2 Vssc 核心 GND GND 013 G1 WRN 写 (低平有效) TTL

输入

014 F3 CSN 片选 (低平有效) TTL

输入(GND)

015 G2 RDN 读 (低平有效) TTL

输入

016 H1 Phase 相位输出 PLL

017 G3 Vddo I/O 供电电压 Vddo 018 H2 Vsso I/O

GND GND

0 双向 4mA 10kΩ to GND

019 J1 D0 Data

020 J2 D1 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

021 K1 D2 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

022 K2 D3 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

023 L1 D4 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

024 L2 D5 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

025 M1 D6 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

026 N2 D7 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

027 M2 D8 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

028 N3 D9 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

029 M3 D10 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

11 双向 4mA 10kΩ to GND

030 N4 D11 Data

GND GND

031 M4 Vsso I/O

12 双向 4mA 10kΩ to GND

032 N5 D12 Data

033 L3 D13 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

034 M5 D14 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

035 N6 D15 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

036 M6 D16 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

17 双向 4mA 10kΩ to GND

037 N7 D17 Data

038 L5 Vssc 核心 GND GND 039 M7 Vddc 核心供电电压 Vddc 040 L6 Vddo I/O 供电电压 Vddo

18 双向 4mA 10kΩ to GND

041 M8 D18 Data

042 N9 D19 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

043 L7 D20 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

044 M9 D21 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

045 L8 D22 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

23 双向 4mA 10kΩ to GND

046 M10 D23 Data

GND

047 L9 Vsso I/O

24 双向 4mA 10kΩ to GND

048 M11 D24 Data

049 N12 D25 ‘ 双向 4mA 10kΩ to GND

050 L10 D26 ‘ Bidirectional 4mA 10kΩ to GND

051 M13 D27 Data 27 Bidirectional 4mA 10kΩ to GND

052 N13 EF1 接口 FIFO 1 空标志, 高平有效输出4mA

053 L13 EF2 接口FIFO 2 空标志, 高平有效输出 4mA

054 L12 Vddo I/O 供电电压 Vddo

GND GND

055 L11 Vsso I/O

输入

056 K13 RefClk 输入参考时钟 TTL 057 K12 LF1 接口 FIFO 1 有载荷标志, 高平有效?输出1mA

058 K11 LF2 接口FIFO 2有载荷标志,高平有效?输出1mA

059 J13 IrFlag 中断标志, 高平有效输出1mA

060 J12 ErrFlag 出错标志, 高平有效输出 1mA

输入 (10kΩ到 GND)

061 H13 Tstop8 TTL 输入?Stop8’ TTL 062 H12 Vssc 核心 GND GND

输入 (10kΩ到GND)

063 H11 OEN 输出使能, 低平有效 TTL

064 G11 Test acam 测试输入, 接 GND ! TTL 输入GND

GND GND

065 F13 Vsso I/O

仅当F13 没有被读时有效

066 F12 Tstop7 TTL 输入 ?Stop7’ TTL 输入 (10kΩ到GND)

输入

067 F11 PuResN 上电复位, 低平有效 TTL

068 E13 Vssc 核心 GND GND

069 E12 Vddc 核心供电电压 Vddc

070 D12 Tstop6 TTL 输入 ‘Stop6’ TTL 输入 (10kΩ到GND)

071 D13 Adr3 地址 3 TTL 输入

输入

072 E11 Adr2 地址2 TTL

输入

073 C13 Adr1 地址1 TTL

输入

074 C12 Adr0 地址0 TTL

输入 (10kΩ到GND)

075 D11 AluTrigger 外部 ALU 触发 TTL

076 C11 Tstop5 TTL 输入 ‘Stop5’ TTL 输入 (10kΩ到GND)

077 A11 Vddo I/O 供电电压 Vddo

078 C10 Vssc 核心 GND GND

079 B10 Vddc 核心供电电压 Vddc

080 C9 Tstart TTL 输入 ‘Start’ TTL 输入 (10kΩ到GND)

081 B9 Vdde LVPECL 供电电压 Vdde

082 A9 Vdde LVPECL 供电电压 Vdde

083 B8 DStop2N 差动输入 ‘Stop2’ , 反相差动输入 (10kΩ到GND)

084 A8 DStop2 差动输入 ‘Stop2’ , 正相差动输入 (10kΩ到GND)

GND GND

085 C7 Vsse LVPECL

086 B7 Vdde LVPECL 供电电压 Vdde

087 A7 Vddc-h 宏单元供电电压 Vddc-h

088 C6 Vddc-o 宏单元供电电压 Vddc-o

089 B6 Vssc-o 宏单元 GND GND

090 A6 Vssc-h 宏单元 GND GND

091 C5 Vdde LVPECL 供电电压 Vdde

092 B5 DStartN 差动输入 ‘Start’ , 反相差动输入 (10kΩ到GND)

093 A5 DStart 差动输入 ‘Start’ , 正相差动输入 (10kΩ到GND)

094 C4 Vdde LVPECL 供电电压 Vdde

GND GND

095 B4 Vsse LVPECL

096 A4 Dstop1N 差动输入 ‘Stop1’ , 反相差动输入 (10kΩ到GND)

097 B3 Dstop1 差动输入‘Stop1’ , 正相差动输入 (10kΩ到GND)

098 A3 Vdde LVPECL 供电电压 Vdde

099 B2 TStop1 TTL 输入 ‘Stop1’ TTL 输入 (10kΩ到GND)

GND GND

100 A2 Vsso I/O

1.5 封装图

TQFP100:

图 14 端口: 例如Yamaichi IC149-100-025

TFBGA:

1.6 电源

1.6.1 精度可调模式

原理上讲TDC-GPX 的高精度是来源于内部逻辑门传播延迟时间的。逻辑门传播延迟是与温度，电压和制造过程有关系的。由于这些关系精度一般是不确定的必须要通过校准来计算出来。另外，精度并不稳定，它会随电压和温度的变化摆动。在TDC-GPX 精度可调模式中这些现象不会出现。因为在这个模式下TDC-GPX 的精度被非常精确的温度稳定的通过锁相环电路(PLL)调整电压固定下来，因此精度被固定在一个可调整的数值上。

BIN 大小的计算如下:

hsdiv

2162T BIN refclkdiv

ref Mode I ××=

BIN BIN Mode I Mode G ×=??

BIN BIN Mode I Mode R ×

=?? 1

MSet 1

BIN BIN Mode R Mode M +×

=?? Tref = 25ns (40 MHz 参考时钟) RefClkDiv, HSDiv → 寄存器 7

精度的调整范围可以达到普通精度的–40 % 到 +9 % 在 3.3 V 和 25 °C 的时候. 如果周围环境导致非常大的调整那么锁相功能有可能会失灵。然后PLL 将会变化到一个漂移的精度直到外界条件重新让锁相电路能锁相时。注: 同时见应用手记 AN013. 例:

RefClkDiv = 7 和 HSDiv = 183 给出下面的精度: I-模式 80.9553 ps BIN G-模式 40.4776 ps BIN R-模式 26.9851 ps BIN

图 15

1.6.2 供电电压

虽然 TDC-GPX 是一个纯数字电路, 一些模拟测量也会影响电路．原因是TDC是基于内部模拟测量“传播延迟时间“这个是受到温度和供电电压影响的．好的供电电压的布局对于得到好的测量结果是非常重要的．它应该是高电容荷和低电感．

TDC-GPX 提供许多种电源供电：

Vddo - I/O 供电电压

Vddc - 核心供电电压

Vddc-h - 宏单元电压

Vddc-o - 环振供电电压

Vdde - LVPECL 输入电压

Vsso - I/O GND

Vssc - 核心 GND

Vssc-h - 宏单元 GND

Vssc-o - 环振 GND

为了好的稳定性我们推荐使用:

5 * 47 μF, 给每个 Vddc 管脚.

1 * 47 μF 给 Vddc-h.

1 * 47 μF 给 Vddc-o.

5 * 47 μF, 整个给 Vddo 和 Vdde.

推荐的电容:

Taiyo-Yuden LMK325BJ476MM, 47μF, 1210

核心的供电电压不能高于I/O 电压加上0.6 V. 否则信号将会被干扰.

所有得地脚应该接在电路板的地层上.

Vddc, Vddc-h 和Vddc-o 是漂移的,而且是由精度电压调节器所提供的. Vddo 因该被调节电压器调整到固定值来避免由于出入带来的干扰.

功耗

电流消耗在R- 和 G-模式下大约是45 mA，在 I-模式空闲时39mA。每增加1百万个事件则加 5 mA. 在每秒钟1 百万次持续测量时温度跳变将会增加到周围温度加上17 °以上.

热电阻Rth j-a 是 96K/W (静态空气) 对于 TQFP 封装， 105K/W 对于 TFBGA 封装. 在有效的降热情况下它可以被减少到 35k/W (静态空气), 由于非常小的封装Rthj-c.

最大跳变温度为：

Tj max = 125 °C

1.6.3 设计规则

如图 15 所示测量单元的电压, Vddc-o/h,是由线性可调节整压器给出。强烈推荐仅使用LM317 或 LM1117 整压器, 因为只有这两种是经过测试和验证的。不要使用低压差调节器因为这些电压调节器的参考都是参考输出电压的，调节可能会与PLL调节有冲突。调节器的输入电压应该≥ 5 V 因此PLL调节电路的最大输出电压不会被电压调节器的压降1.2 V 到 1.3 V所限制。

对于其它供电电压, Vddc, Vddo & Vdde, 推荐使用线性调节器。开关模式调节器将会给测量引入很大得噪声。

在调节器输出和TDC-GPX 电源电压管脚之间的细线宽度必须至少为50 毫米。

对于PLL 电压调节电路更详细的信息请参照在手册最后的应用手记no. 13。

1.7 寄存器设置

与操作模式有关，是否Bits 相关。尤其是读数据结构与操作模式有关。

1.7.1 写寄存器

Service bits 用于ACAM 测试核安全目的所设，因此请应用推荐值。这些寄存器的值可以被读回.

寄存器 0: 地址 = 0

I G R M 0 ROsc

‘1’ = 开启环振器 x x x x 1 RiseEn0

‘1’ 开启上升沿敏感在 DStart 输入 x x x 2 FallEn0

‘1’ 开启下降沿敏感在 DStart 输入 x x x 3 RiseEn1

‘1’ 开启上升沿敏感在DStop1输入 x x x 4 FallEn1

‘1’ 开启下降沿敏感在DStop1输入 x x x 5 RiseEn2

‘1’ 开启上升沿敏感在Dstop2输入 x x x 6 FallEn2

‘1’ 开启下降沿敏感在Dstop2输入 x x x 7 – 9 HQSel

Service bits, 必须设置为 ‘001’ x x x x 10 – 18 TRiseEn

‘1’ 开启上升沿作为 TTL 输入 Bit 10 = TStart, Bit 11 = TStop1 … Bit 18 = TStop8 x 19 – 27 TFallEn

‘1’ 开启下降沿作为 TTL 输入 Bit 19 = TStart, Bit 20 = TStop1 … Bit 27 = TStop8

寄存器 1: 地址 = 1

I G R M 0 – 3 Adj0

通道调整位通道 0 (Start) x x x 4 – 7 Adj1

通道调整位通道 1 (R-模式 = 2, G-模式= 0) x x x 8 – 11 Adj2

通道调整位通道 2 (R-模式= 6, G-模式= 5) x x x 12 – 15 Adj3

通道调整位通道 3 (R-模式= 0, G-模式= 0) x x x 16 – 19 Adj4

通道调整位通道 4 (R-模式= 2, G-模式= 5) x x x 20 – 23 Adj5

通道调整位通道 5 (R-模式= 6, G-模式= 0) x x x 24 – 27 Adj6

通道调整位通道 6 (R-模式= 0, G-模式= 5) x x x

推荐调整位:

R-模式: Adj1 = Adj4 = Adj7 = 2, Adj 2 = Adj 8 = 6, Adj5 = 6 G-模式: Adj2 = Adj4 = Adj6 = Adj8 = 5.

寄存器 2: 地址 = 2

I G R M 0

G-模式 ‘1’ = 开启 G-模式 x 1

I-模式 ‘1’ = 开启 I-模式 x 2

R-模式 ‘1’ = 开启 R-模式 x x 3 – 11

关闭 ‘1’ = 关闭通道 Bit 3 = 通道 0 (Start) … Bit 11 = 通道 8 x x x x 12 – 15 Adj7

通道调整位通道 7 (R-模式 = 2, G-模式 = 0) x x x 16 – 19 Adj8

通道调整位通道 8 (R-模式= 6, G-模式= 5) x x x 20 – 21 DelRise1

Service bits, 设置为 ‘0’ x x 22 – 23 DelFall1

Service bits, 设置为 ‘0’ x x 24 – 25 DelRise2

Service bits, 设置为 ‘0’ x x 26 – 27 DelFall2

Service bits, 设置为 ‘0’ x x

寄存器 3: 地址 = 3 I G R M

0 – 4 MSet 在M-模式设置精度系数 1 到31 x

5 –

6 DelT1 Service bits, 设置为 ‘0’ x x

7 –

8 DelT2 Service bits, 设置为‘0’ x x

9 – 10 DelT3 Service bits, 设置为‘0’ x x 11 – 12 DelT4 Service bits, 设置为‘0’ x x 13 – 14 DelT5 Service bits, 设置为‘0’ x x 15 – 16 DelT6 Service bits, 设置为‘0’ x x 17 – 18 DelT7 Service bits, 设置为‘0’ x x 19 – 20 DelT8 Service bits, 设置为‘0’ x x 21 – 22 RaSpeed0 Service bits, 设置为‘0’ x x 23 – 24 RaSpeed1 Service bits, 设置为‘0’ x x 25 – 26 RaSpeed2 Service bits, 设置为‘0’ x x 27 GTest 转换 TStart 到 DStart, TStop1 到 DStop1 和 TStop2 到

x x x DStop2 (TTL 到 ECL,在G-模式测试)

寄存器 4: 地址= 4 I G R M

0 – 7 StartTimer 定义了内部Start的重复率以 (N + 1)*Tref给出, 推荐: 5

μs ( (199 + 1) * 25ns )

x x x 8 Quiet ‘1’ =在 G-, R- 或 M-模式中开启静态模式. 如果被设置为 ‘1’,

ALU 不会自动启动,而是在管脚ALUTrigger上升沿后或者

在写‘1’ 到位 ‘AluTrigSoft’ 后开启(在 M-Mode必须)

9 Mon 开启 M-模式x

10 – 11 RaSpeed3 脉冲对时间调整, 一般设为 ‘0’ x x x 12 – 13 RaSpeed4 脉冲对时间调整, 一般设为 ‘0’ x x x 14 – 15 RaSpeed5 脉冲对时间调整, 一般设为 ‘0’ x x x 16 – 17 RaSpeed6 脉冲对时间调整, 一般设为 ‘0’ x x x 18 – 19 RaSpeed7 脉冲对时间调整, 一般设为 ‘0’ x x x 20 – 21 RaSpeed8 脉冲对时间调整, 一般设为 ‘0’ x x x

22 MasterReset ‘1’ = 除配置寄存器之外的总复位x x x x

23 PartialReset ‘1’ = 除配置寄存器和接口FIFO内容之外的总复位x x x x

24 AluTrigSoft 在静态模式中开启 ALU x x x

25 EFlagHiZN ‘1’ = EF 输出脚一直驱动x x x x

26 MTimerStart ‘1’ = 内部 MTimer 由一个 Start 脉冲触发x x x x

27 MTimerStop ‘1’ = 内部MTimer 由一个Stop 脉冲触发x x x x 寄存器 5: 地址 = 5 I G R M

0 – 17 StartOff1 可调整内部 Start-漂移x x x x 18 – 20 ServiceMAdj Service bits, 设置为 “0” x

21 StopDisStart 在Start脉冲前关闭Stop x x x x

22 StartDisStart 在Start脉冲前关闭Start x x x

x x x

23 MasterAluTrig 通过Alutrigger 管脚高平主复位 (仅在没有静态模式情况

下)

24 PartialAluTrig 通过 Alutrigger 管脚部分复位 (仅在没有静态模式情况

x x x

下)

25 MasterOenTrig 通过OEN 管脚低平主复位(仅在OEN不用时) x x x x

26 PartialOenTrig 通过OEN 管脚低平部分复位(仅在OEN不用时) x x x x

27 StartRetrig Start 再触发x x x

寄存器 6: 地址 = 6 I G R M

x x x

0 – 7 Fill Defines the level when the fill-level Flags LFx of the 2 in-

terface FIFOs will be set.

8 – 25 StartOff2 可调整内部 Start-漂移 (仅在 G-模式) x

26 InSelECL 为I-Mode选择 ECL 输入DStop1 -> TStop1, TStop3,

TStop5, TStop7 DSTop2 -> TStop2, TStop4, TStop6,

TStop8(单通道可以应用‘Disable’来关闭

27 PowerOnECL ‘1’ = 为 ECL-输入上电x x x x 当读回寄存器 6时"Fill" 位 0 到 7 将会被反相.

寄存器 7: 地址 = 7 I G R M

0 – 7 HSDiv 高速分频器 PLL x x x x 8 – 10 RefClkDiv 参考时钟分频器 PLL x x x x

11 ResAdj 开启精度可调模式x x x x

12 NegPhase 反向 PLL输入x x x x

13 Track 切断PLL环路x x x x

14 Service Service Bits, 设置为 ‘0’

15 – 27 MTimer 设置内部 timer，与 Tref, 0 – 8191相乘的因数x x x x 寄存器 14: 地址 = 14 I G R

0 – 3 Service 写入 “0” x x x x

4 16BitMode ‘1’ 开启 16 Bit 数据线模式x x x x

5 – 27 Service 写入 “0” x x x x 在16位模式被设置后所有的后面的读/写命令必须要以一对的形势完成。

1.7.2 读寄存器

I-模式

寄存器 8: 地址 = 8

0 – 16 IFIFO1 从接口 FIFO1里面的时间数据, Hit = Stop-Start

17 Slope1 这个Hit的Slope

18 – 25 Start#1 这个 hit的Start数

26 – 27 ChaCode1 这个hit的通道代码

0 – 16 IFIFO2 从接口 FIFO2里面的时间数据, Hit = Stop-Start

17 Slope2 这个Hit的Slope

18 – 25 Start#2 这个 hit的Start数

26 – 27 ChaCode2 这个hit的通道代码

0 – 16 Start01 外部Start和第一个内部Start的时间间隔

17 – 27 - 不应用

G-模式

寄存器 8: 地址= 8

0 – 21 IFIFO1 从接口 FIFO1里面的时间数据, Hit = Stop-Start

22 Slope1 0 = 下降沿, 1 = 上升沿

23 – 27 - 不应用

0 – 21 IFIFO2 从接口 FIFO2里面的时间数据, Hit = Stop-Start

22 Slope2 0 =下降沿, 1 =上升沿

23 – 27 - 不应用

0 – 15 - 不应用

16 – 27 - 不应用

R-模式 & M-模式

寄存器8: 地址= 8

0 – 22 IFIFO1 从接口 FIFO1里面的, Hit = Stop-Start

23 – 27 - 不应用

寄存器9: 地址= 9

0 – 22 IFIFO2 从接口 FIFO2里面的, Hit = Stop-Start

23 – 27 - 不应用

寄存器 10: 地址 = 10

0 – 15 - 不应用

16 – 27 - 不应用

1.7.3 读/写寄存器

寄存器 11: 地址= 11

只读0 – 7 StopCounter0 在DStop1上的hits数,

I-模式: 无效

G-模式:下降沿计数

R-模式: 上升沿计数

只读8 – 15 StopCounter1 在Dstop2上的hits数,

I-模式: 无效

G-模式:下降沿计数

R-模式: 上升沿计数

16 – 23 HFifoErrU ‘1’ 将在Hit FIFOs写满时接到 ErrFlag 管脚读/写24 – 25 IFifoErrU 接口FIFOs 写满时接到到 ErrFlag 管脚读/写26 NotLockErrU ‘1’ ‘PLL 不锁定时’ 接到 ErrFlag 管脚读/写