JAJSC78 May   2016 TDC7201

PRODUCTION DATA.  

  1. 1 特長
  2. 2 アプリケーション
  3. 3 概要
  4. 4 改訂履歴
  5. 5 Pin Configuration and Functions
  6. 6 Specifications
    1. 6.1 Absolute Maximum Ratings
    2. 6.2 ESD Ratings
    3. 6.3 Recommended Operating Conditions
    4. 6.4 Thermal Information
    5. 6.5 Electrical Characteristics
    6. 6.6 Timing Requirements
    7. 6.7 Switching Characteristics
    8. 6.8 Typical Characteristics
  7. 7 Detailed Description
    1. 7.1 Overview
    2. 7.2 Functional Block Diagram
    3. 7.3 Feature Description
      1. 7.3.1 LDO
      2. 7.3.2 CLOCK
      3. 7.3.3 Counters
        1. 7.3.3.1 Coarse and Clock Counters Description
        2. 7.3.3.2 Coarse and Clock Counters Overflow
        3. 7.3.3.3 Clock Counter STOP Mask
        4. 7.3.3.4 ENABLE
    4. 7.4 Device Functional Modes
      1. 7.4.1 Calibration
      2. 7.4.2 Measurement Modes
        1. 7.4.2.1 Measurement Mode 1
          1. 7.4.2.1.1 Calculating Time-of-Flight (Measurement Mode 1)
        2. 7.4.2.2 Measurement Mode 2
          1. 7.4.2.2.1 Calculating Time-of-Flight (TOF) (Measurement Mode 2)
      3. 7.4.3 Timeout
      4. 7.4.4 Multi-Cycle Averaging
      5. 7.4.5 START and STOP Edge Polarity
      6. 7.4.6 Measurement Sequence
      7. 7.4.7 Wait Times for TDC7201 Startup
    5. 7.5 Programming
      1. 7.5.1 Serial Peripheral Interface (SPI)
        1. 7.5.1.1 CSBx
        2. 7.5.1.2 SCLK
        3. 7.5.1.3 DIN
        4. 7.5.1.4 DOUTx
        5. 7.5.1.5 Register Read/Write
        6. 7.5.1.6 Auto Increment Mode
    6. 7.6 Register Maps
      1. 7.6.1  Register Initialization
      2. 7.6.2  TDCx_CONFIG1: TDCx Configuration Register 1 R/W (address = 00h, CSBx asserted) [reset = 0h]
      3. 7.6.3  TDCx_CONFIG2: TDCx Configuration Register 2 R/W (address = 01h, CSBx asserted) [reset = 40h]
      4. 7.6.4  TDCx_INT_STATUS: Interrupt Status Register (address = 02h, CSBx asserted) [reset = 00h]
      5. 7.6.5  TDCx_INT_MASK: TDCx Interrupt Mask Register R/W (address = 03h, CSBx asserted) [reset = 07h]
      6. 7.6.6  TDCx_COARSE_CNTR_OVF_H: Coarse Counter Overflow High Value Register (address = 04h, CSBx asserted) [reset = FFh]
      7. 7.6.7  TDCx_COARSE_CNTR_OVF_L: TDCx Coarse Counter Overflow Low Value Register (address = 05h, CSBx asserted) [reset = FFh ]
      8. 7.6.8  TDCx_CLOCK_CNTR_OVF_H: Clock Counter Overflow High Register (address = 06h, CSBx asserted) [reset = FFh]
      9. 7.6.9  TDCx_CLOCK_CNTR_OVF_L: Clock Counter Overflow Low Register (address = 07h, CSBx asserted) [reset = FFh]
      10. 7.6.10 TDCx_CLOCK_CNTR_STOP_MASK_H: CLOCK Counter STOP Mask High Value Register (address = 08h, CSBx asserted) [reset = 00h]
      11. 7.6.11 TDCx_CLOCK_CNTR_STOP_MASK_L: CLOCK Counter STOP Mask Low Value Register (address = 09h, CSBx asserted) [reset = 00h]
      12. 7.6.12 TDCx_TIME1: Time 1 Register (address: 10h, CSBx asserted) [reset = 00_0000h]
      13. 7.6.13 TDCx_CLOCK_COUNT1: Clock Count Register (address: 11h, CSBx asserted) [reset = 00_0000h]
      14. 7.6.14 TDCx_TIME2: Time 2 Register (address: 12h, CSBx asserted) [reset = 00_0000h]
      15. 7.6.15 TDCx_CLOCK_COUNT2: Clock Count Register (address: 13h, CSBx asserted) [reset = 00_0000h]
      16. 7.6.16 TDCx_TIME3: Time 3 Register (address: 14h, CSBx asserted) [reset = 00_0000h]
      17. 7.6.17 TDCx_CLOCK_COUNT3: Clock Count Registers (address: 15h, CSBx asserted) [reset = 00_0000h]
      18. 7.6.18 TDCx_TIME4: Time 4 Register (address: 16h, CSBx asserted) [reset = 00_0000h]
      19. 7.6.19 TDCx_CLOCK_COUNT4: Clock Count Register (address: 17h, CSBx asserted) [reset = 00_0000h]
      20. 7.6.20 TDCx_TIME5: Time 5 Register (address: 18h, CSBx asserted) [reset = 00_0000h]
      21. 7.6.21 TDCx_CLOCK_COUNT5: Clock Count Register (address: 19h, CSBx asserted) [reset = 00_0000h]
      22. 7.6.22 TDCx_TIME6: Time 6 Register (address: 1Ah, CSBx asserted) [reset = 00_0000h]
      23. 7.6.23 TDCx_CALIBRATION1: Calibration 1 Register (address: 1Bh, CSBx asserted) [reset = 00_0000h]
      24. 7.6.24 TDCx_CALIBRATION2: Calibration 2 Register (address: 1Ch, CSBx asserted) [reset = 00_0000h]
  8. 8 Application and Implementation
    1. 8.1 Application Information
    2. 8.2 Typical Application
      1. 8.2.1 Design Requirements
      2. 8.2.2 Detailed Design Procedure
        1. 8.2.2.1 Measuring Time Periods Less Than 12 ns Using TDC7201
      3. 8.2.3 Application Curves
    3. 8.3 CLOCK Recommendations
      1. 8.3.1 CLOCK Accuracy
      2. 8.3.2 CLOCK Jitter
  9. 9 Power Supply Recommendations
  10. 10Layout
    1. 10.1 Layout Guidelines
    2. 10.2 Layout Example
  11. 11デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 11.1 ドキュメントのサポート
      1. 11.1.1 デベロッパー・ネットワークの製品に関する免責事項
      2. 11.1.2 関連資料
    2. 11.2 コミュニティ・リソース
    3. 11.3 商標
    4. 11.4 静電気放電に関する注意事項
    5. 11.5 Glossary
  12. 12メカニカル、パッケージ、および注文情報

パッケージ・オプション

メカニカル・データ（パッケージ｜ピン）
サーマルパッド・メカニカル・データ
発注情報

1 特長

  • 分解能: 55ps
  • 標準偏差: 35ps
  • 測定範囲:
    • 個別モード1: 12ns～2000ns
    • 個別モード2: 250ns～8ms
    • 結合動作: 0.25ns～8ms
  • アクティブ時の低消費電力: 2.7mA
  • 最大10個のSTOP信号をサポート
  • 自律的なマルチサイクル平均化モードによる低消費電力
  • 電源電圧: 2V～3.6V
  • 動作温度: –40°C～+85°C
  • レジスタ・アクセス用SPIインターフェイス

2 アプリケーション

  • 距離測定器
  • LIDAR
  • ドローンおよびロボット工学
  • 先進運転支援システム（ADAS）
  • 衝突検出システム
  • 流量計

3 概要

TDC7201は、タイム・オブ・フライト技法を使用する超音波、レーザー、レーダーの距離測定機器で使用するよう設計されています。TDC7201には2つのタイム-デジタル・コンバータ(TDC)が内蔵され、単純なアーキテクチャで4cmから数kmまでの距離を測定でき、高価なFPGAやプロセッサを必要としません。

各TDCはストップウォッチの機能を果たし、STARTパルスから、最大5つのSTOPパルスまでの経過時間(タイム・オブ・フライト、TOF)を測定します。2つの内蔵TDCを使用して、STARTおよびSTOPピンの2つのペアを同時に、かつ個別に測定できるため、時間測定について非常に柔軟な設計が可能になります。

このデバイスには内部的に自己較正された時間ベースが搭載されており、時間や温度によるドリフトを補償します。自己較正により、ピコ秒単位の精度で時間-デジタル変換が可能になります。この精度のため、TDC7201は距離測定アプリケーションに理想的です。

自律的なマルチサイクル平均化モードに設定したとき、TDC7201デバイスはシステムの消費電力が低くなるよう最適化可能で、バッテリ駆動の流量計に理想的です。このモードでは、ホストはスリープ・モードに移行して電力を節約し、測定シーケンスが完了した時点でTDCから割り込みを受けてウェークアップできます。

製品情報(1)

型番 パッケージ 本体サイズ(公称)
TDC7201 nFBGA (25) 4.00mm×4.00mm
  1. 提供されているすべてのパッケージについては、巻末の注文情報を参照してください。

単純化したLIDARアプリケーションのブロック図

TDC7201 lidar_bd_snas686.gif