本發(fā)明屬于時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器及其時間測量電路與方法。

背景技術(shù)：

時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器(TDC，time to digital converter)技術(shù)本質(zhì)上是要解決超短時間間隔的測量問題。其歷史要追溯到高能物理的實(shí)驗中，對于元素粒子的探詢需要強(qiáng)大的實(shí)驗裝備，在分析實(shí)驗數(shù)據(jù)時，時間測量占據(jù)了相當(dāng)重要的一部分。目前，在醫(yī)學(xué)影像儀表、激光測距儀、超聲波流量計、超聲波密度儀、超聲波厚度儀、磁滯伸縮定位，以及傳感器應(yīng)用中物理量(如電容、電阻、重量、密度、壓力等)轉(zhuǎn)化成頻率和相位差后的測量等方面，TDC都有很好的應(yīng)用前景。

TDC技術(shù)是建立在R.Nutt在1968年提出的延遲線結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上的，采用這種技術(shù)的計時器也通常被成為Nutt結(jié)構(gòu)計時器。在早期，用同軸線來實(shí)現(xiàn)延遲線，但是為了實(shí)現(xiàn)高精度測量，需要數(shù)目眾多的接頭，因而電路龐大，使得這種技術(shù)在當(dāng)時無法推廣。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，特別是大規(guī)模集成電路的發(fā)展，這種方法被移植到集成電路上后，才得到迅速的推廣。

基于Nutt結(jié)構(gòu)的TDC的突出優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，以數(shù)字電路為核心，便于專用集成電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)上的系統(tǒng)級芯片(System on Chip，SOC)集成。但是在實(shí)際電路中，當(dāng)停止信號stop到來的時候，在延遲環(huán)傳輸邊界上，采樣電路由于采樣的偏差可能會造成后一級采樣電路采樣到1，而前一級采樣確是0的情況，例如采樣電路采樣的正常結(jié)果為1111000，而由于采樣時間的偏差可能導(dǎo)致采樣電路的采樣結(jié)果為1110100，即TDC發(fā)生冒泡現(xiàn)象，而冒泡現(xiàn)象降低了現(xiàn)有的通過下降沿尋找確定時間量的TDC的準(zhǔn)確性。

綜上所述，現(xiàn)有的TDC存在因冒泡現(xiàn)象而導(dǎo)致的準(zhǔn)確性低的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器及其時間測量電路與方法，旨在解決現(xiàn)有的TDC存在因冒泡現(xiàn)象而導(dǎo)致的準(zhǔn)確性低的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種時間測量電路，包括時間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、統(tǒng)計模塊以及計算模塊；

所述時間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊與所述統(tǒng)計模塊連接，所述統(tǒng)計模塊與所述計算模塊連接；

所述時間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊對接收的起始脈沖信號進(jìn)行循環(huán)延遲，并輸出循環(huán)延遲信息至所述統(tǒng)計模塊，且根據(jù)接收的停止脈沖信號對延遲后的所述起始脈沖信號進(jìn)行多次采樣，并輸出多個數(shù)字電平信號至所述統(tǒng)計模塊；所述統(tǒng)計模塊根據(jù)所述多個數(shù)字電平信號與所述循環(huán)延遲信息計算相應(yīng)的電平個數(shù)，并將所述電平個數(shù)發(fā)送至所述處理模塊；所述處理模塊根據(jù)所述電平個數(shù)計算所述起始脈沖信號與所述停止脈沖信號之間的時間間隔。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器包括上述的時間測量電路。

本發(fā)明的又一目的還在于提供一種基于上述時間測量電路的時間測量方法，所述時間測量方法包括以下步驟：

所述時間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊對接收的起始脈沖信號進(jìn)行循環(huán)延遲，并輸出循環(huán)延遲信息至所述統(tǒng)計模塊，且根據(jù)接收的停止脈沖信號對延遲后的所述起始脈沖信號進(jìn)行多次采樣，并輸出多個數(shù)字電平信號至所述統(tǒng)計模塊；

所述統(tǒng)計模塊根據(jù)所述多個數(shù)字電平信號與所述循環(huán)延遲信息計算相應(yīng)的電平個數(shù)，并將所述電平個數(shù)發(fā)送至所述處理模塊；

所述處理模塊根據(jù)所述電平個數(shù)計算所述起始脈沖信號與所述停止脈沖信號之間的時間間隔。

在本發(fā)明中，通過采用包括時間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、統(tǒng)計模塊以及計算模塊的時間測量電路，使得時間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊對接收的起始脈沖信號進(jìn)行循環(huán)延遲，并輸出循環(huán)延遲信息至統(tǒng)計模塊，且根據(jù)接收的停止脈沖信號對延遲后的起始脈沖信號進(jìn)行多次采樣，并輸出多個數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊，統(tǒng)計模塊根據(jù)多個數(shù)字電平信號與循環(huán)延遲信息計算相應(yīng)的電平個數(shù)，并將電平個數(shù)發(fā)送至處理模塊，處理模塊根據(jù)電平個數(shù)計算起始脈沖信號與停止脈沖信號之間的時間間隔，使得該時間測量電路無需通過尋找下降沿的方式獲取測量結(jié)果，進(jìn)而避免了冒泡現(xiàn)象對測量結(jié)果的影響，解決了現(xiàn)有的TDC存在因冒泡現(xiàn)象而導(dǎo)致的準(zhǔn)確性低的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例所提供的時間測量電路的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例所提供的時間測量電路的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例所提供的時間測量電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明一實(shí)施例所提供的時間測量電路中的統(tǒng)計模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明一實(shí)施例所提供的時間測量方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

以下結(jié)合具體附圖對本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的描述：

圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例所提供的時間測量電路10的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所示的時間測量電路10包括時間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊100、統(tǒng)計模塊101以及計算模塊102。

其中，時間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊100與統(tǒng)計模塊101連接，統(tǒng)計模塊101與計算模塊102連接。

具體的，時間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊100對接收的起始脈沖信號Start進(jìn)行循環(huán)延遲，并輸出循環(huán)延遲信息至統(tǒng)計模塊101，且根據(jù)接收的停止脈沖信號Stop對延遲后的起始脈沖信號Start進(jìn)行多次采樣，并輸出多個數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊101；統(tǒng)計模塊101根據(jù)多個數(shù)字電平信號與循環(huán)延遲信息計算相應(yīng)的電平個數(shù)，并將電平個數(shù)發(fā)送至處理模塊102；處理模塊102根據(jù)電平個數(shù)計算起始脈沖信號Start與停止脈沖信號Stop之間的時間間隔。

進(jìn)一步地，作為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施方式，如圖2所示，時間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊100包括多個延遲單元X1-Xn、多個采樣單元Y1-Yn以及檢測單元100a；其中，延遲單元X1-Xn中的最后一個延遲單元Xn為反相延遲單元。

其中，多個延遲單元X1-Xn串聯(lián)，并且最后一個延遲單元Xn的輸出端與第一個延遲單元X1的輸入端以及檢測單元100a的輸入端連接，檢測單元100a的輸出端與統(tǒng)計模塊101連接；多個采樣單元Y1-Yn的時鐘輸入端均接收停止脈沖信號，多個采樣單元Y1-Yn的采樣輸入端與多個延遲單元X1-Xn的輸出端一一對應(yīng)連接，多個采樣單元Y1-Yn的輸出端與統(tǒng)計模塊101連接。

第一個延遲單元X1接收起始脈沖信號Start，多個延遲單元X1-Xn中除最后一個延遲單元Xn之外的延遲單元對起始脈沖信號Start進(jìn)行多次延遲后輸出至最后一個延遲單元Xn，最后一個延遲單元Xn對多次延遲后的起始脈沖信號Start進(jìn)行反相延遲后重新輸入至第一個延遲單元X1，以使多次延遲后并反相的起始脈沖信號Start在多個延遲單元X1-Xn中重新進(jìn)行多次延遲；檢測單元100a對多次延遲后并反相的起始脈沖信號Start進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果輸出循環(huán)延遲信息至統(tǒng)計模塊101，其中，循環(huán)延遲信息為奇數(shù)輪延遲信息或偶數(shù)輪延遲信息；多個采樣單元Y1-Yn根據(jù)停止脈沖信號Stop對多個延遲單元X1-Xn輸出的延遲后的起始脈沖信號進(jìn)行采樣，并根據(jù)采樣結(jié)果輸出多個數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊101。

具體的，如圖3所示，多個延遲單元X1-Xn中的前n-1個延遲單元X1-Xn-1均由緩沖器組成，最后一個延遲單元Xn由反相器構(gòu)成。當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，在其他實(shí)施例中，多個延遲單元X1-Xn也可以均由反相器組成；需要說明的是，當(dāng)多個延遲單元X1-Xn中的前n-1個延遲單元X1-Xn-1均為緩沖器，且最后一個延遲單元Xn為反相器時，多個延遲單元X1-Xn的數(shù)目可以為偶數(shù)個，也可以為奇數(shù)個；而當(dāng)多個延遲單元X1-Xn均為反相器時，多個延遲單元X1-Xn的數(shù)目必須為奇數(shù)個。

其中，當(dāng)起始脈沖信號Start輸入至第一個延遲單元X1時，該起始脈沖信號Start經(jīng)過多個延遲單元X1-Xn進(jìn)行多次延遲后反相，每次延遲的時間在理論上是相同的，而當(dāng)該起始脈沖信號Start第一輪經(jīng)過多個延遲單元X1-Xn-1進(jìn)行多次延遲輸出至最后一個延遲單元Xn，最后一個延遲單元Xn對該經(jīng)過多個延遲單元X1-Xn-1進(jìn)行多次延遲后的起始脈沖信號Start進(jìn)行反相延遲處理，并將反相延遲處理后的信號輸出至檢測單元100a與第一個延遲單元X1，以使最后一個延遲單元Xn輸出的信號開始第二輪的多次延遲，并且該信號在第二輪經(jīng)過多個延遲單元X1-Xn-1進(jìn)行多次延遲后輸出至最后一個延遲單元Xn，最后一個延遲單元Xn對該信號進(jìn)行反相延遲處理，并將反相延遲處理后的信號輸出至檢測單元100a與第一個延遲單元X1，以使最后一個延遲單元Xn輸出的信號開始第三輪的多次延遲，以此類推，從而實(shí)現(xiàn)起始脈沖信號Start的循環(huán)延遲。

當(dāng)檢測單元100a接收到最后一個延遲單元Xn輸出的信號時，檢測單元100a可對該信號進(jìn)行檢測，以根據(jù)檢測結(jié)果輸出奇數(shù)輪延遲消息或偶數(shù)輪延遲消息至統(tǒng)計模塊101，例如，檢測單元100a可根據(jù)每次最后一個延遲單元Xn輸出的信號中的高低電平時序奇數(shù)輪延遲消息或偶數(shù)輪延遲消息至統(tǒng)計模塊101。

此外，檢測單元100a還可以采用計數(shù)的方式輸出奇數(shù)輪延遲消息或偶數(shù)輪延遲消息至統(tǒng)計模塊101，例如，每當(dāng)檢測單元100a接收到最后一個延遲單元Xn輸出的信號，檢測單元100a可根據(jù)接收到最后一個延遲單元Xn輸出的信號的次數(shù)進(jìn)行計數(shù)，并在奇數(shù)次接收到最后一個延遲單元Xn輸出的信號時，輸出奇數(shù)輪延遲信息至統(tǒng)計模塊101，在偶數(shù)次接收到最后一個延遲單元Xn輸出的信號時，輸出偶數(shù)輪延遲信息至統(tǒng)計模塊101。值得注意的是，當(dāng)檢測單元100a還可以采用計數(shù)的方式輸出奇數(shù)輪延遲消息或偶數(shù)輪延遲消息至統(tǒng)計模塊101時，檢測單元100a可采用計數(shù)器實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)起始脈沖信號Start在多個延遲單元X1-Xn中進(jìn)行循環(huán)延遲時，多個采樣單元Y1-Yn可根據(jù)停止脈沖信號Stop相應(yīng)地對多個延遲單元X1-Xn的輸出進(jìn)行采樣，并根據(jù)采樣結(jié)果輸出多個數(shù)字電平信號至所述統(tǒng)計模塊101。

具體的，當(dāng)停止脈沖信號Stop到來，且多個延遲單元X1-Xn對起始脈沖信號Start進(jìn)行奇數(shù)輪延遲時，多個采樣單元Y1-Yn中的第一個采樣單元Y1對第一個延遲單元X1輸出的信號進(jìn)行采樣，第二個采樣單元Y2對第二個延遲單元X2輸出的信號進(jìn)行采樣，以此類推，第n個采樣單元Yn對第n個延遲單元Xn輸出的信號進(jìn)行采樣。而多個采樣單元Y1-Yn對多個延遲單元X1-Xn輸出的信號進(jìn)行采樣時輸出的采樣結(jié)果則由停止脈沖信號Stop確定。例如，當(dāng)停止脈沖信號Stop的高電平來臨時，而多個采樣單元Y1-Yn中的第四采樣單元Y4正在對多個延遲單元X1-Xn中的第四延遲單元X4的輸出信號進(jìn)行采樣，則第一采樣單元Y1輸出1的數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊101的第一輸入端Q1，第二采樣單元Y2輸出1的數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊101的第二輸入端Q2，第三采樣單元Y3輸出1的數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊101的第三輸入端Q3，第四采樣單元Y4輸出1的數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊101的第四輸入端Q4，而第五采樣單元Y5與其之后的采樣單元均輸出0的數(shù)字電平至統(tǒng)計模塊101，即假設(shè)多個采樣單元Y1-Yn中包括九個采樣單元時Y1-Y9，則第一至第四采樣單元Y1-Y4均輸出1的數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊101，而第五至第九采樣單元Y5-Y9輸出0的數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊101，即統(tǒng)計模塊101接收到的多個數(shù)字電平信號為111100000。

需要說明的是，當(dāng)多個采樣單元Y1-Yn在偶數(shù)輪對多個延遲單元X1-Xn輸出的信號進(jìn)行采樣時，其采樣原理與其在奇數(shù)輪對多個延遲單元X1-Xn輸出的信號進(jìn)行采樣時的原理相似，不同之處在于，偶數(shù)輪延遲時，多個采樣單元Y1-Yn在停止脈沖信號Stop的高電平來臨時，已對延遲單元輸出的信號進(jìn)行采樣過的采樣單元或正在對延遲單元輸出的信號進(jìn)行采樣過的采樣單元均輸出信號0的數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊101，而沒有對延遲單元輸出的信號進(jìn)行采樣多的采樣單元則輸出1的數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊101。

例如，當(dāng)停止脈沖信號Stop的高電平來臨時，而多個采樣單元Y1-Yn中的第四采樣單元Y4正在對多個延遲單元X1-Xn中的第四延遲單元X4的輸出信號進(jìn)行采樣，則第一采樣單元Y1輸出0的數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊101的第一輸入端Q1，第二采樣單元Y2輸出0的數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊101的第二輸入端Q2，第三采樣單元Y3輸出0的數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊101的第三輸入端Q3，第四采樣單元Y4輸出0的數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊101的第四輸入端Q4，而第五采樣單元Y5與其之后的采樣單元均輸出1的數(shù)字電平至統(tǒng)計模塊101，即假設(shè)多個采樣單元Y1-Yn中包括九個采樣單元時Y1-Y9，則第一至第四采樣單元Y1-Y4均輸出0的數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊101，而第五至第九采樣單元Y5-Y9輸出1的數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊101，即統(tǒng)計模塊101接收到的多個數(shù)字電平信號為000011111。

此外，作為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，如圖3所示，多個采樣單元Y1-Yn均可由D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)，其中，D觸發(fā)器的采樣信號輸入端D即為采樣單元的采樣輸入端，D觸發(fā)器的時鐘信號輸入端C即為采樣單元的時鐘輸入端，D觸發(fā)器的信號輸出端Q即為采樣單元的輸出端。

進(jìn)一步地，當(dāng)循環(huán)延遲信息為奇數(shù)輪延遲信息時，統(tǒng)計模塊101根據(jù)多個數(shù)字電平信號與奇數(shù)輪延遲信息，計算多個數(shù)字電平信號中的高電平個數(shù)。

其中，統(tǒng)計模塊101可由加法器構(gòu)成。例如，如圖4所示，當(dāng)統(tǒng)計模塊101具有九個輸入端Q1-Q9時，統(tǒng)計模塊101包括第一加法器FA1、第二加法器FA2、第三加法器FA3、第四加法器FA4、第五加法器FA5以及第六加法器FA6；其中，第一加法器FA1、第二加法器FA2、第三加法器FA3、第四加法器FA4、第五加法器FA5均為一位進(jìn)位加法器，第六加法器FA6為四位加法器。

其中，第一加法器FA1的進(jìn)位端Ci、第一輸入端a以及第二輸入端b分別為統(tǒng)計模塊101的第一輸入端Q1、第二輸入端Q2以及第三輸入端Q3，第二加法器FA2的進(jìn)位端Ci、第一輸入端a以及第二輸入端b分別為統(tǒng)計模塊101的第四輸入端Q4、第五輸入端Q5以及第六輸入端Q6，第三加法器FA3的進(jìn)位端Ci、第一輸入端a以及第二輸入端b分別為統(tǒng)計模塊101的第七輸入端Q7、第八輸入端Q8以及第九輸入端Q9，第一加法器FA1的結(jié)果輸出端s與第四加法器FA4的進(jìn)位端Ci連接，第一加法器FA1的進(jìn)位輸出端Co與第五加法器FA5的進(jìn)位端Ci連接，第二加法器FA2的結(jié)果輸出端s與第四加法器FA4的第一輸入端a連接，第二加法器FA2的進(jìn)位輸出端Co與第五加法器FA5的第一輸入端a連接，第三加法器FA3的結(jié)果輸出端s與第四加法器FA4的第二輸入端b連接，第三加法器FA3的進(jìn)位輸出端Co與第五加法器FA5的第二輸入端b連接，第四加法器FA4的結(jié)果輸出端s與進(jìn)位輸出端Co分別與第六加法器FA6的第五輸入端b1與第四輸入端b0連接，第五加法器FA5的結(jié)果輸出端s與進(jìn)位輸出端Co分別與第六加法器FA6的第三輸入端a1與第二輸入端a0連接，第六加法器FA6的第一輸入端a0接地，第六加法器FA6的第一輸出端OTU0、第二輸出端OTU1、第三輸出端OTU2以及第四輸出端OTU3為統(tǒng)計模塊101的輸出端。

由圖4可知，當(dāng)統(tǒng)計模塊101的輸入端Q1-Q9輸入的數(shù)字電平信號為111100000，即多個采樣單元Y1-Yn輸出正常時，根據(jù)圖4中所示的電路以及一位進(jìn)位加法器與四位加法器的原理可知，四位加法器FA6輸出的結(jié)果為0100，即統(tǒng)計模塊101輸出電平個數(shù)為4，進(jìn)而使得處理模塊102根據(jù)該電平個數(shù)4計算起始脈沖信號Start與停止脈沖信號Stop之前的時間間隔，即處理模塊102計算出的起始脈沖信號Start與停止脈沖信號Stop之前的時間間隔為4t，其中t為每個延遲單元對起始脈沖信號進(jìn)行延遲的延遲時間。

而當(dāng)多個采樣單元Y1-Yn輸出的采樣結(jié)果發(fā)生冒泡現(xiàn)象，即統(tǒng)計模塊101輸入端Q1-Q9輸入的數(shù)字電平信號為111010000時，根據(jù)圖4中所示的電路以及一位進(jìn)位加法器與四位加法器的原理可知，四位加法器FA6輸出的結(jié)果仍為0100，即統(tǒng)計模塊101輸出電平個數(shù)仍為4，進(jìn)而使得處理模塊102根據(jù)該電平個數(shù)4計算起始脈沖信號Start與停止脈沖信號Stop之前的時間間隔，即處理模塊102計算出的起始脈沖信號Start與停止脈沖信號Stop之前的時間間隔為4t，其中t為每個延遲單元對起始脈沖信號進(jìn)行延遲的延遲時間，因此，即時多個采樣單元Y1-Yn輸出的采樣結(jié)果發(fā)生冒泡現(xiàn)象，本發(fā)明實(shí)施例所提供的時間測量電路10仍然可以準(zhǔn)確測量出起始脈沖信號Start與停止脈沖信號Stop之前的時間間隔。

需要說明的是，在本發(fā)明實(shí)施例中，第一加法器FA1、第二加法器FA2、第三加法器FA3、第四加法器FA4以及第五加法器FA5的相關(guān)計算原理可參考現(xiàn)有的一位進(jìn)位加法器的計算原理，而第六加法器FA6的計算原理可參考現(xiàn)有的四位加法器的計算原理，因此此處不再贅述。

進(jìn)一步地，當(dāng)循環(huán)延遲信息為偶數(shù)輪延遲信息時，統(tǒng)計模塊101根據(jù)多個數(shù)字電平信號與偶數(shù)輪延遲信息，計算多個數(shù)字電平信號中的低電平個數(shù)。

需要說明的是，當(dāng)循環(huán)延遲信息為偶數(shù)輪延遲信息時，統(tǒng)計模塊101根據(jù)多個數(shù)字電平信號與偶數(shù)輪延遲信息計算多個數(shù)字電平信號中的低電平個數(shù)的原理，與統(tǒng)計模塊在循環(huán)延遲信息為奇數(shù)輪延遲信息時，統(tǒng)計模塊101根據(jù)多個數(shù)字電平信號與奇數(shù)輪延遲信息計算多個數(shù)字電平信號中的高電平個數(shù)的原理相同，此處不再贅述。

進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器，該時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器包括時間測量電路10。由于本發(fā)明實(shí)施例所提供的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器是基于圖1至圖3所提供的時間測量電路10實(shí)現(xiàn)的，因此，關(guān)于本發(fā)明實(shí)施例所提供的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的原理可參考上述圖1至圖3中對時間測量電路10的具體描述，此處不再贅述。

進(jìn)一步地，圖5示出了本發(fā)明一實(shí)施例所提供的時間測量方法，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：

如圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的時間測量方法包括以下步驟：

在步驟S50中，所述時間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊對接收的起始脈沖信號進(jìn)行循環(huán)延遲，并輸出循環(huán)延遲信息至所述統(tǒng)計模塊，且根據(jù)接收的停止脈沖信號對延遲后的所述起始脈沖信號進(jìn)行多次采樣，并輸出多個數(shù)字電平信號至所述統(tǒng)計模塊。

其中，步驟S50具體包括與以下步驟：

第一個延遲單元接收起始脈沖信號，多個延遲單元對起始脈沖信號進(jìn)行多次延遲后輸出至反相單元；

第一個延遲單元接收起始脈沖信號，多個延遲單元中除最后一個延遲單元之外的延遲單元對起始脈沖信號進(jìn)行多次延遲后輸出至最后一個延遲單元，最后一個延遲單元對多次延遲后的起始脈沖信號進(jìn)行反相延遲后重新輸入至第一個延遲單元，以使多次延遲后并反相的起始脈沖信號在多個延遲單元中重新進(jìn)行多次延遲；

檢測單元對多次延遲后并反相的起始脈沖信號進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果輸出循環(huán)延遲信息至統(tǒng)計模塊，其中，循環(huán)延遲信息為奇數(shù)輪延遲信息或偶數(shù)輪延遲信息；

多個采樣單元根據(jù)停止脈沖信號對多個延遲單元輸出的延遲后的起始脈沖信號進(jìn)行采樣，并根據(jù)采樣結(jié)果輸出多個數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊。

在步驟S51中，所述統(tǒng)計模塊根據(jù)所述多個數(shù)字電平信號與所述循環(huán)延遲信息計算相應(yīng)的電平個數(shù)，并將所述電平個數(shù)發(fā)送至所述處理模塊。

其中，步驟S51具體包括以下步驟：

當(dāng)所述循環(huán)延遲信息為奇數(shù)輪延遲信息時，所述統(tǒng)計模塊根據(jù)所述多個數(shù)字電平信號與奇數(shù)輪延遲信息，計算所述多個數(shù)字電平信號中的高電平個數(shù)；或者當(dāng)所述循環(huán)延遲信息為偶數(shù)輪延遲信息時，所述統(tǒng)計模塊根據(jù)所述多個數(shù)字電平信號與偶數(shù)輪延遲信息，計算所述多個數(shù)字電平信號中的低電平個數(shù)。

在步驟S52中，所述處理模塊根據(jù)所述電平個數(shù)計算所述起始脈沖信號與所述停止脈沖信號之間的時間間隔。

需要說明的是，由于本發(fā)明實(shí)施例所提供的時間測量方法是基于圖1至圖3所提供的時間測量電路10實(shí)現(xiàn)的，因此，關(guān)于本發(fā)明實(shí)施例所提供的時間測量方法的原理可參考上述圖1至圖3中對時間測量電路10的具體描述，此處不再贅述。

在本發(fā)明中，通過采用包括時間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、統(tǒng)計模塊以及計算模塊的時間測量電路，使得時間數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊對接收的起始脈沖信號進(jìn)行循環(huán)延遲，并輸出循環(huán)延遲信息至統(tǒng)計模塊，且根據(jù)接收的停止脈沖信號對延遲后的起始脈沖信號進(jìn)行多次采樣，并輸出多個數(shù)字電平信號至統(tǒng)計模塊，統(tǒng)計模塊根據(jù)多個數(shù)字電平信號與循環(huán)延遲信息計算相應(yīng)的電平個數(shù)，并將電平個數(shù)發(fā)送至處理模塊，處理模塊根據(jù)電平個數(shù)計算起始脈沖信號與停止脈沖信號之間的時間間隔，使得該時間測量電路無需通過尋找下降沿的方式獲取測量結(jié)果，進(jìn)而避免了冒泡現(xiàn)象對測量結(jié)果的影響，解決了現(xiàn)有的TDC存在因冒泡現(xiàn)象而導(dǎo)致的準(zhǔn)確性低的問題。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。