DE102009015787B4

DE102009015787B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Zeitintervallen

Info

Publication number: DE102009015787B4
Application number: DE102009015787A
Authority: DE
Inventors: Stephan Henzler
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2012-12-20
Anticipated expiration: 2029-04-01
Also published as: US20090257319A1; US8228763B2; DE102009015787A1

Abstract

Vorrichtung zum Messen mindestens eines Zeitintervalls umfassend: mindestens einen Verzögerungspfad (110; 110'; 1002a, 1002b) zur Weiterleitung mindestens eines zeitlichen Ereignisses, und mehrere Einspeisungspunkte (Inj_1, Inj_2), welche entlang des Verzögerungspfades (110; 110'; 1002a, 1002b) vorhanden sind, wobei die Einspeisungspunkte (Inj_1, Inj_2) derart ausgestaltet sind, dass sie das mindestens eine zeitliche Ereignis entgegennehmen und das mindestens eine zeitliche Ereignis dem mindestens einen Verzögerungspfad (110; 110'; 1002a, 1002b) zuführen, wobei die Vorrichtung (100) darüber hinaus eine Auswahleinheit (201) umfasst, welche mit den Einspeisungspunkten (Inj_1, Inj_2) gekoppelt ist, wobei die Auswahleinheit (201) derart ausgestaltet ist, dass sie einen der Einspeisungspunkte (Inj_1, Inj_2) zur Aufnahme eines neuen zeitlichen Ereignisses auswählt, und wobei die Auswahleinheit (201) einen Einspeisungspunkt (Inj_1; Inj_2) abhängig von einer aktuellen Position eines des mindestens einen zeitlichen Ereignisses, welches sich in dem mindestens einen Verzögerungspfad (110; 110'; 1002a, 1002b) fortbewegt, auswählt.

Description

Hintergrund der Erfindung
Ein Time-to-Digital-Converter (TDC), unter welchem eine Vorrichtung verstanden wird, mit welcher Zeitintervalle in eine digitale Ausgabe gewandelt werden, welche der Dauer der Zeitintervalle entspricht, kann für zahlreiche Zwecke eingesetzt werden. Zum Beispiel kann ein TDC eingesetzt werden, um die Zeitdauer zu messen, welche zwischen einem Start- und einem Stopp-Puls oder zwischen irgendwelchen anderen zeitlichen Ereignissen verstreicht. Ein TDC kann auch eingesetzt werden, um die Ankunftszeit für einen ankommenden Puls auszugeben. TDCs mit einer hohen Auflösung sind bei vielen Anwendungen weit verbreitet, was Flugzeitmessungen („time to flight measurements”), Phasendetektoren bei Phasenregelkreisen (PLLs), Datenumsetzer, eine Hochgeschwindigkeitssignalerfassung, Demodulatoren und andere Messanwendungen oder Instrumentenanwendungen einschließt.
Die US 4 719 608 A offenbart einen TDC mit mehreren Einspeisungspunkten.
Die DE 101 64 483 A1 beschreibt die Messung einer Zeitdifferenz zwischen zwei Zeitintervallen.
Die US 2003/0098731 A1 offenbart einen TDC mit mehreren Zählern.
Die DE 691 12 232 T2 beschreibt eine Pulsphasendifferenz-Kodierschaltung mit mehreren Zählern.
Herkömmliche TDC-Systeme ermöglichen eine einzige TDC (z. B. gleichzeitig nur eine Wandlung eines Zeitintervalls in einen Digitalwert), um zu irgendeinem Zeitpunkt nur eine einzige Messung durchzuführen. Dies bedeutet, dass gleichzeitige Messungen von 2 oder mehr Zeitintervallen mittels eines solchen Einzel-TDCs nicht durchgeführt werden können. Um mehrere Zeitintervalle gleichzeitig messen zu können, müssen Mehrfach-TDCs bereitgestellt werden. Dies erhöht den Flächenverbrauch des TDC-Systems. Darüber hinaus kann der TDC nicht sofort nach der Beendigung der vorherigen Messung gestartet werden. Dies beschränkt nicht nur die Art der Messungen, welche durchgeführt werden können, sondern verringert auch die Betriebseffizienz des TDC-Systems. Totzeiten, während denen keine Erfassung durchgeführt werden kann, müssen berücksichtigt werden, wenn der TDC kalibriert wird. Eine Kalibrierung ist insbesondere für sehr genaue Anwendungen wichtig, da Prozessvariationen und Komponentenabweichungen zu einem unerwünschten zeitlichen Versatz und zu Verstärkungsfehlern bei den Umsetzungseigenschaften des TDCs führen können. Bei herkömmlichen Systemen wird die Kalibrierung typischerweise zu festgesetzten Kalibrierungsintervallen durchgeführt, was unerwünscht ist, da der TDC nicht in der Lage ist, rasch auf Veränderungen zu reagieren. Darüber hinaus erlauben einige Systeme keine Unterbrechungen des Betriebs zum Zwecke einer Kalibrierung.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zeitmessung bereitzustellen, bei welcher mit dem TDC-Prinzip mehrere Zeitintervalle gleichzeitig und/oder direkt nacheinander gemessen werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Messung von Zeitintervallen nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren zum Messen mindestens eines Zeitintervalls nach Anspruch 15 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt, welche einen oder mehrere Verzögerungspfade und mehrere Einspeisungspunkte, welcher entlang des einen Verzögerungspfades oder der mehreren Verzögerungspfade vorhanden sind, umfasst. Dabei ist jeder Verzögerungspfad zur Weiterleitung eines oder mehrerer zeitlicher Ereignisse (z. B. Signalpulse oder Signalflanken) ausgestaltet. Jeder Einspeisungspunkt ist derart ausgestaltet, dass er eines der zeitlichen Ereignisse entgegennimmt oder empfängt und das zeitliche Ereignis demjenigen Verzögerungspfad, mit welchem der entsprechende Einspeisungspunkt verbunden ist, zuführt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren zum Messen eines oder mehrerer Zeitintervalle beschrieben. Das Verfahren kann ein Weiterleiten von einem oder von mehreren ersten zeitlichen Ereignissen in einem Verzögerungspfad, ein Verfolgen einer Position des einen ersten zeitlichen Ereignisses oder der mehreren ersten zeitlichen Ereignisse, ein Auswählen von einem Einspeisungspunkt (wobei ein oder mehrere Einspeisungspunkte entlang des Verzögerungspfad vorhanden sein können) abhängig von der Position des ersten zeitlichen Ereignisses, ein Aufbringen eines zweiten zeitlichen Ereignisses auf den ausgewählten Einspeisungspunkt (und damit ein Einspeisen in den entsprechenden Verzögerungspfad), ohne dass eine erste zeitliche Ereignis oder die mehreren ersten zeitlichen Ereignisse zu beeinflussen, ein Weiterleiten des zweiten zeitlichen Ereignisses in dem Verzögerungspfad und ein Erzeugen von einem oder mehreren binären Worten abhängig von einem Stoppsignal, umfassen, wobei das eine binäre Wort oder die mehreren binären Worte das Zeitinterval oder die mehreren Zeitintervalle, welche gemessen werden, repräsentieren.
Zur kompakten Beschreibung der Ansprüche werden bestimmte Halbsätze verwendet, welche im Folgenden erläutert werden sollen.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine Vorrichtung beschrieben, welche mindestens einen Verzögerungspfad zur Weiterleitung mindestens eines zeitlichen Ereignisses umfasst. Demnach umfasst die Vorrichtung einen oder mehrere Verzögerungspfade, wobei in dem einen oder in den mehreren Verzögerungspfaden ein oder mehrere zeitliche Ereignisse weitergeleitet werden. Dabei umfasst die Vorrichtung auch eine Zählereinheit, welche derart ausgestaltet, dass sie abhängig von mehreren des mindestens einen zeitlichen Ereignisses mehrere Zeitintervalle misst. Der Halbsatz ”abhängig von mehreren des mindestens einen zeitlichen Ereignisses” bedeutet dabei, dass das mindestens eine zeitliche Ereignis bei dieser Ausführungsform mehrere zeitliche Ereignisse umfasst und das mit diesen mehreren zeitlichen Ereignissen mehrere Zeitintervalle (gleichzeitig) gemessen werden. Mit anderen Worten ist der Halbsatz ”abhängig von mehreren des mindestens einen zeitlichen Ereignisses” eine Abkürzung für ”dass das mindestens eine zeitliche Ereignis mehrere zeitliche Ereignisse umfasst und dass abhängig von diesen mehreren zeitlichen Ereignissen”. Dabei können diese mehreren zeitlichen Ereignisse auch gleichzeitig in einem Verzögerungspfad vorhanden sein.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform sind mehrere Prüfpunkte vorhanden und mit einer Auswahleinheit gekoppelt, um die aktuelle Position von „jedem des mindestens einen zeitlichen Ereignisses” zu verfolgen. Darunter wird verstanden, dass, wenn das mindestens eine zeitliche Ereignis nur aus einem zeitlichen Ereignis besteht, die aktuelle Position dieses zeitlichen Ereignisses verfolgt wird und dass, wenn das mindestens eine zeitliche Ereignis aus mehreren zeitlichen Ereignissen besteht, für jedes dieser mehreren zeitlichen Ereignisse die aktuelle Position verfolgt oder bestimmt wird.
In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst der mindestens eine Verzögerungspfad einen Abschnitt, welcher einen Bereich zum teilweisen Zurücksetzen umfasst. Darunter wird verstanden, dass, wenn der mindestens eine Verzögerungspfad nur aus einem Verzögerungspfad besteht, genau dieser Verzögerungspfad den entsprechenden Abschnitt aufweist, und, dass, wenn der mindestens eine Verzögerungspfad aus mehreren Verzögerungspfaden besteht, zumindest einer (besser jeder) dieser Verzögerungspfade den entsprechenden Abschnitt aufweist.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ausgeführt, dass „jeder des mindestens einen Einspeisungspunktes” einen Impulsgenerator oder Pulsgenerator umfasst. Darunter wird verstanden, dass, wenn der mindestens eine Einspeisungspunkt nur ein Einspeisungspunkt ist, genau dieser Einspeisungspunkt einen Impulsgenerator aufweist, und dass, wenn der mindestens eine Einspeisungspunkt aus mehreren Einspeisungspunkten besteht, jeder dieser Einspeisungspunkte einen Impulsgenerator aufweist.
Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst einer des mindestens einen Verzögerungspfades einen ersten Bereich zum teilweisen Zurücksetzen und einen zweiten Bereich zum teilweisen Zurücksetzen. Darunter wird verstanden, dass, wenn der mindestens eine Verzögerungspfad nur aus einem Verzögerungspfad besteht, genau dieser Verzögerungspfad den ersten und den zweiten Bereich umfasst, und dass, wenn der mindestens eine Verzögerungspfad aus mehreren Verzögerungspfaden besteht, einer dieser Verzögerungspfade den ersten Bereich und den zweiten Bereich umfasst. Dabei ist für den Fall, dass mehrere Verzögerungspfade existieren, nicht ausgeschlossen, dass nicht auch zwei oder mehrere oder jeder dieser Verzögerungspfade den ersten Bereich und den zweiten Bereich aufweist.
Im Folgenden werden erfindungsgemäße Ausführungsformen mit Bezug zu den Figuren beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Verwendung derselben Bezugszeichen in unterschiedlichen Ausführungsformen oder unterschiedlichen Figuren kann auf ähnliche oder identische Elemente hindeuten.
1a stellt ein Blockdiagramm eines TDCs gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform dar.
1b stellt schematisch einen Betrieb des in 1 dargestellten TDCs dar.
1c stellt einen beispielhaften Signalverlauf und beispielhafte Zeitintervalle, welche für den Signalverlauf mit dem in 1 dargestellten TDC gemessen werden, im Rahmen der vorliegenden Erfindung dar.
2 stellt ein Blockdiagramm von beispielhaften Komponenten des in 1 dargestellten TDCs dar.
3a–b stellen schematisch erfindungsgemäße Ausführungsformen eines Einspeisungspunktes für einen TDC dar.
3c stellt schematisch eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Impulsgenerators dar.
3d stellt schematisch eine alternative erfindungsgemäße Ausführungsform eines Einspeisungspunktes dar.
3e stellt schematisch eine Schaltung einer alternativen erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Impulsgenerators dar.
4a–b stellen schematisch eine Schaltungsbeschreibung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Verzögerungspfades bzw. einer Verzögerungseinheit dar.
5a–b stellen erfindungsgemäße Ausführungsformen eines Verzögerungspfades und einer Verzögerungseinheit dar.
5c stellt eine alternative erfindungsgemäße Ausführungsform einer Verzögerungseinheit dar.
5d stellt schematisch eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Komparators dar.
6 stellt eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Zählereinheit dar.
7 stellt ein Zeitdiagramm eines TDCs dar, wenn er mit einem ersten und mit einem zweiten Startsignal betrieben wird.
8a–b stellen ein partielles Zurücksetzen eines Verzögerungspfades dar.
9 stellt ein Zeitdiagramm eines Vorgangs eines teilweisen Zurücksetzens dar.
10 stellt eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Vernier-TDCs dar.
11 stellt einen Flussplan dar, welcher ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Messen mehrerer Zeitintervalle darstellt.
Detaillierte Beschreibung
Erfindungsgemäße Vorrichtung
1a stellt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung dar, welche betriebsfähig ist, um mehrere Zeitintervalle zu messen. Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst eine solche Vorrichtung einen Time-to-Digital Converter (TDC). Der TDC umfasst einen oder mehrere Eingangsanschlüsse 102a–n, welche derart ausgestaltet sind, dass sie Zeitsignale entgegennehmen. Die Anzahl der Eingangsanschlüsse kann 1, 2 oder irgendeine andere geeignete Anzahl sein. Ein Zeitsignal kann zum Beispiel ein ”Start”-Signal oder ein ”Stopp”-Signal oder eine Kombination von beiden sein, wobei diese Signale dem Beginn und dem Ende eines Zeitintervalls entsprechen, welches gemessen wird. Abhängig von dem ”Start”-Signal leitet der TDC ein zeitliches Ereignis entlang eines Verzögerungspfades weiter. Er stellt dann abhängig von dem ”Stopp”-Signal einen binären Zählerwert des Zeitintervalls, welches gemessen wird, an Ausgangsanschlüssen 105a–m bereit. Die Anzahl der Ausgangsanschlüsse ist abhängig von dem erwünschten Genauigkeitsgrad beliebig.
Die Vorrichtung 100 kann derart ausgestaltet sein, dass Zeitintervalle gleichzeitig gemessen werden können. Dabei kann die Vorrichtung 100 derart ausgestaltet sein, dass aufeinanderfolgende Zeitintervalle kontinuierlich gemessen werden können, wobei zwischen den Messungen nahezu keine oder sogar überhaupt keine ”Totzeit” liegt. Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vorrichtung 100 umfasst die Vorrichtung einen Verzögerungspfad und mehrere Einspeisungspunkte entlang des Verzögerungspfades, um zeitliche Ereignisse entgegenzunehmen. Unter einem zeitlichen Ereignis wird dabei insbesondere ein Impuls oder Puls, ein aktiver Übergang in einem Eingangssignal (z. B. einem Startsignal), eine Signalflanke oder irgendein anderes geeignetes zeitliches Ereignis verstanden.
1b stellt eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Vorrichtung 100 dar. Dabei umfasst die Vorrichtung 100 einen Verzögerungspfad 110 und mehrere Einspeisungspunkte (Inj_1 und Inj_2), welche entlang des Verzögerungspfades 110 angeordnet sind. Obwohl nur 2 Einspeisungspunkte in 1b dargestellt sind, sei darauf hingewiesen, dass irgendeine Anzahl von Einspeisungspunkten (z. B. 3, 4 usw.) vorhanden sein kann. Der Verzögerungspfad 110 ist derart ausgestaltet, dass er zumindest ein zeitliches Ereignis weiterleitet. Die Einspeisungspunkte sind derart ausgestaltet, dass sie das zeitliche Ereignis entgegennehmen und dass sie das zeitliche Ereignis an den Verzögerungspfad übergeben (oder in diesen einspeisen).
1c stellt Beispiele von Zeitintervallen dar, welche durch den TDC 100 gemessen werden. Obwohl Details von beispielhaften Zeitintervallen dargestellt sind, sei angemerkt, dass auch andere Typen oder andere Kombinationen von Zeitintervallen im Rahmen der vorliegenden Erfindung gemessen werden können. Der TDC 100 ist derart betriebsfähig, dass er gleichzeitig mehrere Zeitintervalle messen kann. Darüber hinaus ist der TDC insbesondere derart betriebsfähig, dass er kontinuierlich aufeinanderfolgende Zeitintervalle messen kann.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform werden die Messungen abhängig von mehreren Startsignalen (z. B. ”start_1” und ”start_2”) und einem gemeinsamen Stoppsignal (z. B. ”stop_1”) vorgenommen. Die Messung eines ersten Zeitintervalls (t3–t1) kann beispielsweise abhängig von Zeitsignalen ”start_1” und ”stop_1”, welche mit dem Beginn bzw. dem Ende des ersten Zeitintervalls korrespondieren, vorgenommen werden. Der TDC kann derart ausgestaltet sein, dass er ein zweites Zeitinterval (t3–t2) parallel zu der ersten Messung misst. Eine Messung des zweiten Zeitintervalls (t3–t2) kann abhängig von ”start_2” und ”Stop_1”, welche mit dem Beginn bzw. dem Ende des zweiten Zeitintervalls korrespondieren, vorgenommen werden. Darüber hinaus kann der TDC derart ausgestaltet sein, dass er gleichzeitig mit dem ersten und dem zweiten Zeitinterval ein drittes Zeitinterval (t2–t1) misst. Das Messergebnis für das dritte Zeitinterval (t2–t1) kann von den Messergebnissen des ersten Zeitintervalls (t3–t1) und des zweiten Zeitintervalls (t3–t2) abgeleitet werden.
Der TDC kann zu dem Zeitpunkt t3 teilweise zurückgesetzt werden, um weitere Messungen von Zeitintervallen (z. B. t4–t3) zu ermöglichen. Die Messung eines vierten Zeitintervalls (t4–t3) kann sofort nach Abschluss der vorherigen Messungen, d. h. sofort bei stop_1, vorgenommen werden. Insbesondere kann die neue Messung während des teilweisen Zurücksetzens gestartet werden. Die Messung des vierten Zeitintervalls kann abhängig von ”start_3” und ”start_4”, welche mit dem Beginn und dem Ende des vierten Zeitintervalls korrespondieren, vorgenommen werden. Ein fünftes Zeitinterval (t5–t3) kann abhängig von Zeitsignalen ”statt_3” und ”stop_2”, welche mit dem Anfang bzw. Ende des fünften Zeitintervalls korrespondieren, vorgenommen werden, usw..
Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform werden die Messungen abhängig von einem gemeinsamen Startsignal (z. B. ”start_1”) und mehreren Stoppsignalen (z. B. ”stop_1” und ”stop_2”) vorgenommen. Die Messung des ersten Zeitintervalls (t2–t1) kann beispielsweise abhängig von ”start_1” und ”stop_1” vorgenommen werden. Die Messung des zweiten Zeitintervalls (t3–t1) kann abhängig von ”start_1” und ”stop_2” vorgenommen werden, und die Messung des dritten Zeitintervalls (t3–t2) kann von den Messungen von (t2–t1) und (t3–t1) abgeleitet werden.
In ähnlicher Weise kann der TDC zum Zeitpunkt t3 teilweise zurückgesetzt werden, um weitere Messungen zu ermöglichen. Die Messung des vierten Zeitintervalls (t4–t3) kann sofort nach dem Ende der vorherigen Messungen gestartet werden, d. h. nach Empfang eines neuen Startsignals (z. B. ”start_2”) und bei Empfang eines neuen Stoppsignals (z. B. ”stop_3”) beendet werden. Die Messung kann während der Phase des teilweisen Zurücksetzens gestartet werden. Der Zweck des teilweisen Zurücksetzens ist, zeitliche Ereignisse, welche vorherigen Messungen zugeordnet sind, zu löschen. Die Messung des fünften Zeitintervalls (t5–t3) kann abhängig von ”start_2” und ”stop_4” vorgenommen werden, usw..
Die Zeitsignale (z. B. ”start_1”, „start_2”, „stop_1”, „stop_2”) können beim Auftreten von verschiedenen Start- und Stopp-Ereignissen, welche von einem Benutzer definiert werden, erzeugt werden. Andere Arten einer Konfiguration sind auch sinnvoll. Da mehrere zeitliche Ereignisse in den Verzögerungspfad eingespeist werden können, ermöglicht der TDC, dass mehrere Zeitintervalle gleichzeitig und/oder kontinuierlich gemessen werden. Da ein teilweises Zurücksetzen ermöglicht wird, ist der TDC darüber hinaus derart ausgestaltet, dass Zeitintervalle ohne eine ”Totzeit” kontinuierlich gemessen werden können, wenn der TDC zurückgesetzt wird. Daher kann der TDC, sogar wenn er kalibriert wird, vorteilhafterweise kontinuierlich zur Datenerfassung eingesetzt werden, ohne dass er seinen Betrieb unterbrechen muss.
In 2 ist der in 1 dargestellte TDC mit mehr Details dargestellt. Der TDC 100 umfasst im Allgemeinen eine Auswahleinheit 201, einen Verzögerungspfad 110, einen Sequenzer 230 und eine Zählereinheit 204. Dabei umfasst der Verzögerungspfad 110 mehrere Verzögerungseinheiten 203, welche derart in Reihe gekoppelt sind, dass sie einen Ring ausbilden. Mehrere Prüfpunkte (Ckp_1, Ckp_2, Ckp_3 und Ckp_4) und Einspeisungspunkte (Inj_1 und Inj_2) sind entlang des Verzögerungspfades 110 vorhanden. Natürlich kann erfindungsgemäß auch eine andere Anzahl (z. B. 1, 2, 3, 4, 5 usw.) von Prüfpunkten anstelle der dargestellten vier Prüfpunkte vorhanden sein.
Die Auswahleinheit 201 ist mit den Eingangsanschlüssen 102a–n, den Prüfpunkten (Ckp_1, Ckp_2, Ckp_3 und Ckp_4), den Einspeisungspunkten (Inj_1 und Inj_2) und dem Sequenzer 230 gekoppelt. Wenn ein neues Zeitsignal, welches einem Startereignis zugeordnet ist, an einem der Eingangsanschlüsse 102a–n empfangen wird, leitet die Auswahleinheit 201 ein neues zeitliches Ereignis über ein Verbindungselement 205a bzw. 205b auf den Einspeisungspunkt (Inj_1 bzw. Inj_2). Das neue zeitliche Ereignis wird derart eingespeist, dass eine negative Beeinflussung mit irgendwelchen vorher eingespeisten zeitlichen Ereignissen, welche sich innerhalb des Verzögerungspfades ausbreiten, vermieden wird. Die vorher eingespeisten zeitlichen Ereignisse können irgendein Ereignis sein, welches bereits in den Verzögerungspfad 110 eingespeist ist und sich in diesem ausbreitet oder verläuft. Der Begriff ”neues zeitliches Ereignis” beschreibt dabei zeitliche Ereignisse, welche noch nicht in den Verzögerungspfad eingespeist worden sind.
Die Auswahleinheit 201 wählt einen Einspeisungspunkt aus, um das neue zeitliche Ereignis abhängig von aktuellen Positionen von vorher eingespeisten zeitlichen Ereignissen, welche sich entlang dem Verzögerungspfad ausbreiten, einzuspeisen. Die Auswahleinheit 201 überwacht dabei aktuelle Positionen der vorher eingespeisten zeitlichen Ereignisse über die Prüfpunkte (Ckp_1, Ckp_2, Ckp_3, Ckp_4). Dabei sendet die Auswahleinheit 201 ihre Entscheidung über ein Verbindungselement 220 zu dem Sequenzer 230. Der Sequenzer 230 ist mit der Zählereinheit 204 gekoppelt. Der Sequenzer 230 dient dazu, dem entsprechenden Zähler zu ermöglichen, dem Zähler zugeordnete Zeitintervalle zu zählen.
Um eine negative Beeinflussung mit irgendwelchen vorher eingespeisten zeitlichen Ereignissen, welche sich innerhalb des Verzögerungspfades ausbreiten, zu vermeiden, kann die Auswahleinheit 201 einen Einspeisungspunkt blockieren, um dadurch seine Auswahl zu verhindern, wenn sich ein vorher eingespeistes zeitliches Ereignis in der Nähe des Einspeisungspunktes oder des blockierten Bereiches ausbreitet bzw. befindet. Das Blockieren kann beispielsweise durchgeführt werden, indem ein Blockierungssignal, welches dem Einspeisungspunkt zugeordnet ist, bestätigt oder gesetzt wird. Dabei kann der Blockierungsbereich um den Einspeisungspunkt herum definiert sein, was einen Abschnitt des Verzögerungspfades bevor und nach dem Einspeisungspunkt einschließt. Wenn ein vorher eingespeistes zeitliches Ereignis in einen Blockierungsbereich, welcher einem Einspeisungspunkt zugeordnet ist, eindringt, kann der Einspeisungspunkt blockiert werden. Nachdem das vorher eingespeiste zeitliche Ereignis den Blockierungsbereich verlassen hat, kann der Einspeisungspunkt wieder freigegeben werden, indem beispielsweise das Blockierungssignal deaktiviert oder zurückgesetzt wird.
Der Blockierungsbereich des Einspeisungspunktes Inj_1 kann beispielsweise die Prüfpunkte Ckp_4 und Ckp_1 umfassen. Wenn ein vorher eingespeistes zeitliches Ereignis in den Blockierungsbereich eindringt (indem es beispielsweise an dem Prüfpunkt Ckp_4 ankommt), wird der Einspeisungspunkt Inj_1 beispielsweise durch ein Blockierungssignal Blk_1 (nicht dargestellt) blockiert, um zu verhindern, dass irgendein neues zeitliches Ereignis an dem Einspeisungspunkt Inj_1 eingespeist wird. Das neue zeitliche Ereignis kann dann an dem Einspeisungspunkt Inj_2 eingespeist werden, wenn dieser nicht auch blockiert ist. Nachdem das vorher eingespeiste zeitliche Ereignis den Blockierungsbereich verlassen hat, (indem es beispielsweise an dem Prüfpunkt Ckp_1 ankommt), kann der Einspeisungspunkt Inj_1 durch das Blockierungssignal Blk_1 wieder freigegeben werden.
Das Blockierungssignal kann durch eine zu setzende und zurück zu setzende Flip-Flop-Vorrichtung oder eine andere geeignete bistabile Kippschaltung, welche mit der Auswahleinheit 201 und dem Einspeisungspunkt, z. B. Inj_1, gekoppelt ist, erzeugt werden. Um das Blockierungssignal zu aktivieren, wird ein Setzsignal, welches mit dem Eingang der Flip-Flop-Vorrichtung gekoppelt ist, aktiviert. In ähnlicher Weise wird das Blockierungssignal deaktiviert, indem ein Rücksetzsignal, welches mit dem Eingang der Flip-Flop-Vorrichtung gekoppelt ist, aktiviert wird. Natürlich können auch andere Arten von Logikschaltungen eingesetzt werden.
Die Auswahleinheit 201 kann verschiedene Strategien einsetzen, um einen nicht blockierten Einspeisungspunkt auszuwählen, um ein neues zeitliches Ereignis einzuspeisen. Beispielsweise können den Einspeisungspunkten vorab unterschiedliche Prioritäten zugewiesen werden. Die Auswahleinheit 201 wählt einen nicht blockierten Einspeisungspunkt mit der höchsten Priorität aus. Dazu kann die Auswahleinheit 201 den Einspeisungspunkt mit der Priorität ”1” auswählen. Wenn dieser Einspeisungspunkt blockiert ist, wählt die Auswahleinheit den Einspeisungspunkt mit der Priorität ”2”, wenn dieser nicht blockiert ist, aus. Bei einer anderen Ausführungsform wählt die Auswahleinheit den Einspeisungspunkt aus, welcher ermöglicht, dass das neue zeitliche Ereignis nach dem letzten vorher eingespeisten zeitlichen Ereignis und vor dem ersten vorher eingespeisten zeitlichen Ereignis eingespeist wird. Dies ermöglicht, dass die zeitlichen Ereignisse entsprechend denjenigen Zeitpunkten, zu welchen sie eingespeist worden sind, geordnet sind. Das zuerst eingespeiste zeitliche Ereignis erreicht dann beispielsweise in dem Verzögerungspfad einen Prüfpunkt, bevor das als zweites eingespeiste zeitliche Ereignis diesen Prüfpunkt erreicht usw.. Natürlich sind auch andere Auswahlstrategien im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich.
3a–b stellen verschiedene Ausführungsformen eines Einspeisungspunktes (z. B. Inj_1) dar. Natürlich sind auch andere Ausführungsformen im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich. Wie in 3a dargestellt ist, umfasst ein Einspeisungspunkt, z. B. Inj_1, eine Vorrichtung mit einer OR-Logik 301. Andere Arten von Logikschaltungen (beispielsweise eine Vorrichtung mit einer NOR-Logik, ein Multiplexer usw.) können auch eingesetzt werden. Die Logik-Vorrichtung 301 umfasst einen ersten und einen zweiten Eingangsanschluss (302a, 302b) und einen Ausgangsanschluss 302c. Ein erster Abschnitt 110a des Verzögerungspfades bzw. die Auswahleinheit 201 ist mit dem ersten bzw. dem zweiten Eingangsanschluss der Logik-Vorrichtung 301 gekoppelt. Ein zweiter Abschnitt 110b des Verzögerungspfades ist mit dem Ausgangsanschluss 302c gekoppelt. Die Logik-Vorrichtung 301 gibt entweder ein neues zeitliches Ereignis von der Auswahleinheit 201 über einen Verbindungselement 205a oder ein vorher eingespeistes zeitliches Ereignis von dem ersten Abschnitt 110a des Verzögerungspfades 110 an den zweiten Abschnitt 110b des Verzögerungspfades 110 aus. Natürlich können auch andere Konfigurationen im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
3b stellt einen Einspeisungspunkt, z. B. Inj_1, dar, welcher darüber hinaus einen Impulsgenerator 305 umfasst, der mit der Auswahleinheit 201 und dem zweiten Eingangsanschluss 302b der Vorrichtung 301 mit der OR-Logik gekoppelt ist. Der Impulsgenerator 305 erzeugt abhängig von einem neuen zeitlichen Ereignis, welches von der Auswahleinheit 201 entgegengenommen worden ist, einen Impuls. Die Vorrichtung 301 mit der OR-Logik gibt den Impuls von dem Impulsgenerator 305 an den zweiten Abschnitt 110b des Verzögerungspfades 110 aus.
3c stellt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Impulsgenerators 305 dar. Natürlich können auch andere Ausführungsformen eines Impulsgenerators im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Der Impulsgenerator 305 umfasst eine Schaltung 360 mit einer NAND-Logik, ein Verzögerungselement 362 und Inverter-Vorrichtungen (364 und 366). Die Schaltung 360 mit der NAND-Logik umfasst Transistoren (368 und 370) vom P-Typ und Transistoren (372 und 374) vom N-Typ. Das Verzögerungselement 362 und der Inverter 364 wirken zusammen, um ein Eingangssignal, welches zu einer vorbestimmten Zeit von dem Verbindungselement 205a entgegengenommen worden ist, derart zu verzögern, dass an einem Knoten A ein verzögertes und invertiertes Signal erzeugt wird. Die Schaltung 360 mit der NAND-Logik führt eine NAND-Operation mit dem Eingangssignal, welches von dem Verbindungselement 205a stammt, und mit dem verzögerten Signal an dem Knoten A durch, wobei an einem Knoten B ein Ausgangsimpuls erzeugt wird. Der Ausgangsimpuls an dem Knoten B beginnt zu dem Moment, zu welchem eine steigende Flanke in dem Eingangssignal von dem Verbindungselement 205a auftritt. Der Inverter 367 invertiert den Impuls an dem Knoten B, wobei der Ausgangsimpuls an dem Anschluss 302b erzeugt wird.
3d stellt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Einspeisungspunktes (z. B. Inj_1) dar. Dieser Einspeisungspunkt, z. B. Inj_1, umfasst einen Impulsgenerator 350, welcher einen ersten und einen zweiten Eingangsanschluss 302a und 302b und einen Ausgangsanschluss 302c aufweist. Der erste Eingangsanschluss 302a ist mit einem ersten Abschnitt 110a des Verzögerungspfades gekoppelt, und der zweite Eingangsanschluss 302b ist mit der Auswahleinheit 201 gekoppelt. Der Ausgangsanschluss 302c ist mit einem zweiten Abschnitt 110b des Verzögerungspfades 110 gekoppelt. Der Impulsgenerator 350 ist derart betriebsfähig, dass er abhängig von einem aktiven Übergang oder von einer Flanke, welche entweder an dem ersten oder an dem zweiten Eingangsanschluss (302a bzw. 302b) auftritt, einen Ausgangsimpuls an dem Ausgangsanschluss 302c erzeugt.
3e stellt schematisch eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Impulsgenerators 350 dar. Der Impulsgenerator 350 umfasst eine Multiplexer-Logikschaltung 380, Inverter-Vorrichtungen (382a, 382b und 382c) und Verzögerungselemente (384a und 384b). Die Multiplexer-Logikschaltung 380 umfasst Transistoren (386a, 386b, 386c und 386d) vom P-Typ und Transistoren (388a, 388b, 388c und 388d) vom N-Typ. Ein Verzögerungselement 384b und eine Inverter-Vorrichtung 382b wirken zusammen, um ein Eingangssignal X, welches an dem ersten Eingangsanschluss 302a entgegengenommen wird, zu verzögern, um ein verzögertes und invertiertes Signal X' zu erzeugen. In ähnlicher Weise wirken ein Verzögerungselement 384a und eine Inverter-Vorrichtung 382a zusammen, um ein Eingangssignal Y, welches an dem zweiten Eingangsanschluss 302b entgegengenommen wird, zu verzögern, um ein verzögertes und invertiertes Signal Y' zu erzeugen. Die Multiplexer-Logikschaltung 380 erzeugt einen Ausgangsimpuls Z. Der Ausgangsimpuls Z beginnt zu dem Moment, zu welchem eine steigende Flanke in dem Eingangssignal X oder Y auftritt. Der Inverter 381 invertiert den Impuls Z, wobei der Ausgangsimpuls an dem Ausgangsanschluss 302c erzeugt wird.
Mit anderen Worten ist der in 3e dargestellte Impulsgenerator 350 derart ausgestaltet, dass er eine steigende Flanke an einem seiner Eingänge 302a, b in einen Impuls bzw. Puls an seinem Ausgang 302c umsetzt. Wenn dieser Impulsgenerator 350 derart in einem Verzögerungspfad angeordnet ist, wie es beispielhaft in 3d dargestellt ist, kann er zum einen ein zeitliches Ereignis, welches mittels einer steigenden Flanke an seinem Eingang 302b anliegt, in Form eines Pulses in den Verzögerungspfad einspeisen. Darüber hinaus ist er in der Lage, einen Puls, welcher bereits in dem Verzögerungspfad vorhanden ist und an seinem anderen Eingang 302a anliegt, quasi zu regenerieren, indem er die steigende Flanke des Pulses an seinem Eingang 302a in einen neuen Puls an seinem Ausgang 302c umsetzt.
4a–b stellen eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Verzögerungspfades 110' und einer Verzögerungseinheit 203' dar. Natürlich können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch andere Konfigurationen anstelle der dargestellten Ausführungsformen eingesetzt werden. In 4a ist eine differentielle Ausführungsform eines Verzögerungspfades dargestellt. Natürlich können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch nicht differenzielle Ausführungsformen eines Verzögerungspfades eingesetzt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine optional vorhandene Einspeisungsvorrichtung 302 mit dem Eingangsanschluss 301 gekoppelt, um ein zeitliches Eingangsereignis entgegenzunehmen. Die Einspeisungsvorrichtung 302 umfasst beispielsweise einen Teiler oder Splitter (nicht dargestellt), welcher betriebsfähig ist, um das zeitliche Eingangsereignis differenziell in einen ersten Signalabschnitt 304a und in einen zweiten Signalabschnitt 304b zu teilen und um den ersten und den zweiten Signalabschnitt 304a und 304b einem ersten und einem zweiten Eingangsanschluss einer Verzögerungseinheit 203 zuzuführen. Bei einer anderen Ausführungsform umfasst die Einspeisungsvorrichtung einen Impulsgenerator. Der Impulsgenerator erzeugt abhängig von einem neuen Zeitsignal einen Impuls (d. h. ein zeitliches Ereignis) und übergibt diesen dem Verzögerungspfad.
Verzögerungselemente 203' können derart in Reihe gekoppelt werden, dass sie einen Ring ausbilden. Natürlich sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Konfigurationen denkbar, welche keinen Ring ausbilden. Zeitliche Ereignisse breiten sich durch die Verzögerungseinheiten 203' aus, um an den Ausgangsleitungen 306a und 306b an einer Zählereinheit 204 anzukommen. Obwohl die Ausgangsleitungen als verdrillt dargestellt sind, können erfindungsgemäß auch nicht verdrillte Ausgangsleitungen eingesetzt werden. Nicht verdrillte Ausgangsleitungen sind vorteilhaft, wenn das zeitliche Ereignis einen Impuls umfasst. Verdrillte Ausgangsleitungen sind vorteilhaft, wenn das zeitliche Ereignis einen aktiven Übergang oder eine Flanke umfasst. Ein zeitliches Ereignis durchläuft für jedes Inkrement eines Zählers in der Zählereinheit 204 einmal durch den Verzögerungspfad 110. Die Zählereinheit 204 stellt den Ausgangszähler an Ausgangsanschlüssen 303a–m bereit. Die Durchgangszeit des zeitlichen Ereignisses durch den Verzögerungspfad 110 ist gleich einer Periode T₀ des TDCs.
4b stellt eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Verzögerungseinheit 203' dar, welche ein differentielles Verzögerungselement 302 umfasst. Andere Typen von Verzögerungselementen, wie beispielsweise statische Verzögerungselemente, einfach Inverter, analoge Verzögerungselemente oder Logikgatter, können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch eingesetzt werden. Das Verzögerungselement 203' kann beispielsweise eine Invertervorrichtung, wie z. B. ein CMOS-Inverter, mit einer hohen Treiberstärke sein. Das Verzögerungselement kann ein Multiplexen von differenziellen Eingangssignalen bereitstellen. Dies ermöglicht, dass das Verzögerungselement 110 als ein Einspeisungspunkt arbeitet. Das Verzögerungselement kann Multiplexer M1 und M2 umfassen, was ein erstes und ein zweites Paar von differenziellen Eingangsanschlüssen D1+/D1– bzw. D2+/D2– einschließt. Dabei kann ein erstes Paar der differenziellen Eingangsanschlüsse mit einem ersten Abschnitt des Verzögerungspfades gekoppelt sein, um vorher eingespeiste zeitliche Ereignisse, welche sich in dem Verzögerungspfad ausbreiten, entgegenzunehmen. Ein zweites Paar von differenziellen Anschlüssen ist mit der Auswahleinheit 210 (nicht dargestellt) gekoppelt, um ein neues zeitliches Ereignis entgegenzunehmen, welches in den Verzögerungspfad einzuspeisen ist. Ein Steuersignal SEL1 wird verwendet, um entweder das erste oder das zweite Paar der differenziellen Eingangsanschlüsse auszuwählen. Das Steuersignal SEL1 kann durch die Auswahleinheit 201 bereitgestellt werden. Die invertierte Ausgabe des ausgewählten differenziellen Signalpaars wird als Q+ und Q– erzeugt.
5a stellt eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Verzögerungspfades 110 dar. Mehrere Abgriffe (Qi bis Qn) sind entlang des Verzögerungspfades 110 vorhanden. Dies ermöglicht, dass der Ausgang an einer Verzögerungseinheit 203 abhängig von einem ”Stopp”-Signal abgegriffen wird. Die Genauigkeit oder Auflösung des TDC kann durch mehrere Abgriffe erhöht werden, wobei eine minimale auflösbare Zeitspanne von T₀/n bereitgestellt wird. 5b und 5c stellen verschiedene erfindungsgemäße Ausführungsformen einer Verzögerungseinheit 203 dar, welche betriebsfähig sind, um zumindest einen Ausgang (z. B. Qi) eines Abgriffes bereitzustellen.
Mit Bezug auf 5b umfasst eine Verzögerungseinheit 203 ein Verzögerungselement 302 und einen Komparator (oder ein Flip-Flop) 315. Das vorab beschriebene Verzögerungselement 302 umfasst irgendeine Art einer Verzögerungsvorrichtung (z. B. einen Inverter). Der Komparator 315 wird durch ein ”Stopp”-Signal getaktet. Dies ermöglicht, dass das Eingangssignal von dem Verzögerungspfad 110b abhängig von dem ”Stopp”-Signal als ein Ausgangssignal Qi abgegriffen wird. Der Komparator hält das Ausgangssignal Qi nach der auslösenden Flanke des Stopp-Signals konstant.
5c stellt eine differenzielle Ausführungsform einer Verzögerungseinheit 203 dar, welche betriebsfähig ist, um Abgriffausgänge Qi und Qi + 1 bereitzustellen. Wie mit Bezug auf 4a–b beschrieben ist, nimmt das differentielle Verzögerungselement 302 den ersten und den zweiten Signalabschnitt (304a–b) von dem differenziellen Verzögerungspfad entgegen. Die Komparatoren 315 sind mit R und F mit den Ausgangsanschlüssen des differenziellen Verzögerungspfades gekoppelt und werden durch das ”Stopp”-Signal getaktet.
5d stellt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Komparators 315 dar. Dabei umfasst der Komparator 315 eine Leseverstärkerschaltung. Die Leseverstärkerschaltung kann hysteresefrei sein. Natürlich können erfindungsgemäß auch andere Arten von Komparatoren eingesetzt werden. Die in 5d dargestellte Leseverstärkerschaltung 315 wandelt die Eingangssignale Ri und Fi zu einem komplementären Paar bestehend aus einem ersten und einem zweiten Ausgangssignal Qi und QNi um. Die Leseverstärkerschaltung 315 umfasst Transistoren (502 und 503) vom P-Typ und Transistoren (505, 506, 507 und 508) vom N-Typ. Ein ”Stopp”-Signal wird auf das Gate eines Einschalttransistors 509 aufgebracht, um den Betrieb der Leseverstärkerschaltung zu starten oder zu ermöglichen.
Eine erste und eine zweite Vorladungsvorrichtung (501 und 504) sind vorhanden, um das erste und das zweite Ausgangssignal auf einen logischen Hochpegel vorzuladen, wenn das ”Stopp”-Signal auf einem logischen Tiefpegel liegt. Die Vorladungsvorrichtungen können Transistoren vom P-Typ sein, deren Gate mit dem ”Stopp”-Signal gekoppelt ist. Ein erster Vorladungstransistor 501 ist zwischen der Spannungsversorgung VDD und dem Knoten des ersten Ausgangssignals Qi angeordnet und damit verbunden. Ein zweiter Vorladungstransistor 504 ist zwischen der Versorgungsspannung VDD und dem Knoten des zweiten Ausgangssignals QNi angeordnet und damit verbunden.
6 stellt eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Zählereinheit 204 dar. Der Zähler ist betriebsfähig, um mehrere Zeitintervalle zu messen. Die Zählereinheit umfasst eine Schalteinheit 602 und einen ersten und einen zweiten Zähler (604a und 604b). Die Schalteinheit 602 leitet das zeitliche Eingangsereignis, welches an einem Eingangsanschluss 210 entgegengenommen wird, zu dem entsprechenden Zähler abhängig von dem Zustand eines Steuersignals SEL2 weiter.
Das Steuersignal SEL2 kann durch den Sequenzer 230, welcher in 2 dargestellt ist, entlang einem Pfad 235 bereitgestellt werden, um den geeigneten Zähler auszuwählen. Weiter mit Bezug auf 2 nimmt der Sequenzer 230 über das Verbindungselement 220 von der Auswahleinheit 201 die Auswahlentscheidung entgegen, welcher Einspeisungspunkt ausgewählt worden ist. Die Auswahlentscheidung ermöglicht dem Sequenzer 230 die Reihenfolge zu bestimmen, mit welcher die zeitlichen Ereignisse an dem Eingang der Zählereinheit 204 ankommen, was ihm wiederum die Unterscheidung ermöglicht, welches zeitliche Ereignis an der Zählereinheit 204 angekommen ist. Der Sequenzer 230 wählt dann abhängig von dem Auftreten eines zeitlichen Ereignisses an dem Eingangsverbindungselement 210 den entsprechenden Zähler in der Zählereinheit 204 aus. Mit Bezug auf 6 misst ein erster Zähler 604a ein erstes Zeitinterval, und ein zweiter Zähler 604b misst ein zweites Zeitinterval. Wenn ein erstes zeitliches Ereignis, welches mit dem ersten Zeitinterval korrespondiert, an dem Eingangsverbindungselement 210 ankommt, wird der erste Zähler 604a ausgewählt. Der erste Zähler 604a wird dann abhängig von dem Auftreten des ersten zeitlichen Ereignisses an dem Verbindungselement 606a inkrementiert. In ähnlicher Weise wird, wenn ein zweites zeitliches Ereignis, welches mit einem zweiten Zeitinterval korrespondiert, an dem Eingangsverbindungselement 210 ankommt, der zweite Zähler 604b ausgewählt. Der zweite Zähler 604b wird dann abhängig von dem Auftreten des zweiten zeitlichen Ereignisses an dem Verbindungselement 606b inkrementiert.
Der Zähler 604a (oder 604b) misst, wie oft ein entsprechendes zeitliches Ereignis um den Verzögerungspfad herumläuft. Zum Beispiel kann der Zähler 604a (oder 604b) die Anzahl der Iterationen für den entsprechenden Impuls messen, wodurch eine grobe Zeitmessung erstellt wird. Eine feinere Zeitmessung kann von einem Pseudothermometercode, welcher durch die Abgriffe der Verzögerungselemente 203 erzeugt wird, wie sie in 5a dargestellt sind, erzeugt werden. Eine Sequenzereinheit, wie z. B. die Sequenzereinheit 230, welche in 2 dargestellt ist, kann eingesetzt werden, um einen 1 → 0- und einen 0 → 1-Übergang dem entsprechenden Impuls zuzuweisen.
Abhängig von einem Stopp-Signal der Zeitmessung leitet der entsprechende Zähler (604a oder 604b) ein zusammengesetztes Binärwort, welches den entsprechenden Zählerstand repräsentiert, auf den entsprechenden Bus (608a oder 608b) und anschließend auf die Ausgangsanschlüsse 303a bis 303m weiter. Obwohl in 6 zwei Zähler dargestellt sind, kann natürlich erfindungsgemäß irgendeine Anzahl von Zählern (z. B. 1, 3 usw.) eingesetzt werden. Die Anzahl der Zähler hängt im Allgemeinen von der Anzahl der Zeitintervalle ab, welche gleichzeitig gemessen werden. Die Zähler 604a–b können irgendeine Art von geeigneten Zählern, wie z. B. asynchrone Zähler, synchrone Zähler, Johnson-Zähler, Ringzähler, Dekadenzähler oder Vor-Rückwärts-Zähler, sein.
Alternativ kann die Zählereinheit 204 darüber hinaus mehrere Speichereinheiten (z. B. Register) umfassen, um mehrere Zählerwerte eines Zählers zu speichern. Im Folgenden wird beispielhaft beschrieben, wie mit drei Speichereinheiten (mit nur einer Zählereinheit 204) drei Zeitintervalle, welche von drei verschiedenen zeitlichen Ereignissen initiiert werden, bestimmt werden können. In ähnlicher Weise können mit m Speichereinheiten (mit nur einer Zählereinheit 204) m Zeitintervalle bestimmt werden.
Bei dem hier beschriebenen erfindungsgemäßen Beispiel wird der aktuelle Zählerwert als C1 gespeichert (gemerkt), wenn ein zweites zeitliches Ereignis in den Verzögerungspfad eingespeist wird. Genauso wird der aktuelle Zählerwert als C2 gespeichert, wenn ein drittes zeitliches Ereignis in den Verzögerungspfad eingespeist wird. Als C3 wird der aktuelle Zählerwert gespeichert, wenn alle drei Zeitintervalle, welche den drei zeitlichen Ereignissen zugeordnet sind, beendet werden, d. h. wenn das Stopp-Signal auftritt.
Mit anderen Worten wird der aktuelle Zählerwert gespeichert, wann immer (mit Ausnahme des ersten zeitlichen Ereignisses) ein zeitliches Ereignis in den Verzögerungspfad eingespeist wird. Dabei wird unter dem ersten zeitlichen Ereignis das zuerst in den Verzögerungspfad eingespeiste zeitliche Ereignis, unter dem zweiten zeitlichen Ereignis das als zweites in den Verzögerungspfad eingespeiste zeitliche Ereignis usw. verstanden. Bei den folgenden Gleichungen, wird davon ausgegangen, dass der aktuelle Zählerwert beim Einspeisen des ersten zeitlichen Ereignisses Null ist.
Die Anzahl (X₁, X₂ und X₃), wie oft das erste, das zweite und das dritte zeitliche Ereignis um den Verzögerungspfad herum geleitet worden ist, kann durch die folgenden Gleichungen berechnet werden: X₁ = C₁ + (C₂ – C₁)/2 + (C₃ – C₂)/3 X₂ = (C₂ – C₁)/2 + (C₃ – C₂)/3 X₃ = (C₃ – C₂)/3
Der Sequenzer kann darüber hinaus einen Korrekturterm abhängig von dem Zustand des Verzögerungspfades bei dem Eintreffen des Stopp-Signals jedem Wert (X₁, X₂ und X₃) hinzufügen.
7 stellt das Zeitablaufdiagramm des TDCs 100 dar, wenn der TDC mit einem ersten und einem zweiten Startsignal (Start_1 bzw. Start_2) betrieben wird. Dabei korrespondiert Start_1 mit dem Beginn eines ersten zu messenden Zeitintervals, und Start_2 korrespondiert mit dem Start eines zweiten zu messenden Zeitintervalls. Die Steuersignale Blk_1 und Blk_2 werden verwendet, um die Einspeisungspunkte Inj_1 bzw. Inj_2 zu blockieren, um so zu verhindern, dass neue zeitliche Eingangsereignisse zu den entsprechenden Eingangspunkten geleitet werden und vorausgehende zeitliche Ereignisse, welche in dem Verzögerungspfad weitergeleitet werden, negativ beeinflussen. Beispielsweise wird ein neuer Impuls daran gehindert, zu dem Einspeisungspunkt Inj_1 geleitet zu werden, wenn Blk_1 aktiv ist (d. h. einen hohen Pegel aufweist) ist. In ähnlicher Weise wird ein neuer Impuls daran gehindert, zu dem Einspeisungspunkt Inj_2 geleitet zu werden, wenn Blk_2 aktiv ist (d. h. einen hohen Pegel aufweist). Daher verhindert Blk_1, dass ein Signal, welches sich von ckp_4 nach ckp_1 bewegt, von einem Signal, welches bei Inj_1 einzuspeisen wäre, negativ beeinflusst wird.
Wie in 7 dargestellt ist, startet ein erstes Startsignal Start_1 eine Messung eines ersten Zeitintervals. Ein aktiver Übergang (d. h. von einem tiefen Pegel zu einem hohen Pegel) in dem Zeitsignal Start_1 löst eine Erzeugung eines ersten zeitlichen Ereignisses 701 aus. Das erste zeitliche Ereignis 701 wird dann um den Verzögerungspfad herumgeleitet, wobei es zuerst bei Ckp_1, dann bei Ckp_2, bei Ckp_3, Ckp_4, Ckp_1 usw. eintrifft. Wenn das erste zeitliche Ereignis bei Ckp_4 eintrifft, wird Blk_1 aktiviert, um eine Auswahl von Inj_1 zu verhindern. Wenn das erste zeitliche Ereignis bei Ckp_1 eintrifft, wird Blk_1 deaktiviert, um zu ermöglichen, dass Inj_1 ausgewählt wird. In ähnlicher Weise wird, wenn das erste zeitliche Ereignis bei Ckp_2 eintrifft, Blk_2 aktiviert, um eine Auswahl von Inj_2 zu verhindern. Wenn das erste zeitliche Ereignis bei Ckp_3 eintrifft, wird Blk_2 deaktiviert, um zu ermöglichen, dass Inj_2 ausgewählt wird.
Ein zweites Startsignal Start_2 kann eingesetzt werden, um eine Messung eines zweiten Zeitintervalls zu starten. Ein aktiver Übergang (d. h. von einem tiefen Pegel zu einem hohen Pegel) in dem Zeitsignal Start_2 löst eine Erzeugung eines zweiten zeitlichen Ereignisses 702 (dargestellt in fetten Linien) aus. Da Blk_1 blockiert ist und Blk_2 nicht aktiv war, als Start_2 auftrat, wird Inj_2 ausgewählt, um das zweite zeitliche Ereignis einzuspeisen. Das zweite zeitliche Ereignis 702 tritt zuerst bei Ckp_3, dann bei Ckp_4, Ckp_1, Ckp_2 usw. auf. Die entsprechenden Steuersignale Blk_1 und Blk_2 werden entsprechend aktualisiert, während die zeitlichen Ereignisse in dem Verzögerungspfad weitergeleitet werden. Das zweite zeitliche Ereignis 702 trifft vor dem ersten zeitlichen Ereignis 701 bei der Zählereinheit 204 ein. Ein Stopp-Signal kann eingesetzt werden, um entweder die Messung des ersten oder des zweiten Zeitintervalls oder beide Messungen zu beenden.
Teilweises Zurücksetzen
Nachdem eine Messung abgeschlossen worden ist, kann es wünschenswert sein, Abschnitte des TDCs in einen inaktiven Zustand zurückzusetzen, um so vorher eingespeiste zeitliche Ereignisse der abgeschlossenen Messung zu entfernen, während sich zeitliche Ereignisse von nicht abgeschlossenen Messungen weiter in dem Verzögerungspfad fortbewegen.
8a–b stellen dar, wie ein Verzögerungspfad teilweise zurück gesetzt werden kann. Dabei umfasst der Verzögerungspfad 110 einen ersten Rücksetzbereich 802a (dargestellt in 8a) und einen zweiten Rücksetzbereich 802b (dargestellt in 8b). Die zeitlichen Ereignisse innerhalb des ersten Rücksetzbereiches 802a können abhängig von einem ersten Rücksetzsignal RZ_1 entfernt werden. Die zeitlichen Ereignisse innerhalb des zweiten Rücksetzbereiches 802b können abhängig von einem zweiten Rücksetzsignal RZ_2 entfernt werden. Die zeitlichen Ereignisse, welche sich außerhalb der Rücksetzbereiche bewegen, wie beispielsweise innerhalb der Abschnitte 804a (in 8a mit gestrichelten Linien dargestellt) und 804b (in 8b mit gestrichelten Linien dargestellt) werden nicht entfernt.
Dabei kann ein Entfernen eines zeitlichen Ereignisses oder ein teilweises Zurücksetzen derart durchgeführt werden, dass zum Zeitpunkt des Rücksetzens der Puls, welcher das zu löschende (zurückzusetzende) zeitliche Ereignis repräsentiert überschrieben wird. Bei dem in 3a dargestellten Einspeisungspunkt Inj_1 kann beispielsweise eine logische l am Eingang 302b einen Puls am Eingang 302a überschreiben und damit löschen (bzw. das damit verbundene zeitliche Ereignis zurücksetzen).
9 stellt ein Zeitablaufdiagramm eines Vorgangs zum teilweisen Zurücksetzen dar. Wenn ein erstes Rücksetzsignal RZ_1 aktiviert wird, bewegt sich ein erstes zeitliches Ereignis 901 außerhalb des ersten Rücksetzbereiches (bei Ckp_1) und wird daher nicht aus dem Verzögerungspfad entfernt. Der erste Impuls 901 bewegt sich weiter um den Verzögerungspfad herum, bis das zweite Rücksetzsignal RZ_2 aktiviert wird. Zu dem Zeitpunkt, zu welchem RZ_2 aktiviert wird, bewegt sich das erste zeitliche Ereignis 901 innerhalb des zweiten Rücksetzbereiches und wird daher aus dem Verzögerungspfad entfernt. Das zweite zeitliche Ereignis 902 wird andererseits über den Einspeisungspunkt Inj_2 eingespeist und bewegt sich außerhalb des zweiten Rücksetzbereichs (bei Ckp_3). Daher ist das zweite zeitliche Ereignis 902 von dem teilweisen Zurücksetzen nicht betroffen und bleibt in dem Verzögerungspfad, um sich nach Ckp_4, Ckp_1, Ckp_2 usw. fortzubewegen.
Andere erfindungsgemäße Vorrichtungen
Die erfindungsgemäßen dargestellten Techniken können auch unter Verwendung von anderen Typen von TDC-Schaltungsprinzipien implementiert werden. Zum Beispiel stellt 10 einen erfindungsgemäßen Vernier-TDC 1000 mit einem ersten und einem zweiten Verzögerungspfad (1002a und 1002b) dar. Der Vernier-TDC 1000 ist betriebsfähig, um mehrere Zeitintervalle gleichzeitig unter Verwendung einer Zählereinheit 204 zu messen. Ein erster Verzögerungspfad 1002a nimmt einen Start-Impuls bei einem der Einspeisungspunkte Inj_start_1 oder Inj_start_2 entgegen. Der Einspeisungspunkt wird derart ausgewählt, dass er die Weiterleitung von irgendwelchen vorher eingespeisten Start-Impulsen nicht negativ beeinflusst. Bei einer Ausführungsform wird der Einspeisungspunkt abhängig von dem aktuellen Ort der vorher eingespeisten Start-Impulse, welche sich innerhalb des ersten Verzögerungspfades fortbewegen, ausgewählt. In ähnlicher Weise nimmt der zweite Verzögerungspfad 1002b einen Stopp-Impuls von einem der Einspeisungspunkte Inj_stop_1 oder Inj_stop_2 entgegen. Der Stopp-Impuls wird an den entsprechenden Einspeisungspunkt geleitet, um eine negative Beeinflussung von vorher eingespeisten Stopp-Impulsen zu vermeiden.
Beispiele von anderen Typen von TDC-Prinzipien, welche bei verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen eingesetzt werden können, umfassen TDCs, welche die Impulsdauer verkürzen, TDCs, welche parallel skalierte Verzögerungsleitungen einsetzen, Delay-Locked-Loops oder eine passive Zeitinterpolation (LPI („Local Passive Time Interpolation”)).
Erfindungsgemäßes Verfahren
In 11 ist ein Flussdiagram dargestellt, welches ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Messung von mehreren Zeitintervallen darstellt.
Bei 1102 wird ein erstes Startsignal (z. B. start_1, welches dem Beginn eines ersten Zeitintervalls entspricht) überwacht. Wenn ein aktiver Übergang in dem ersten Startsignal erfasst wird, arbeitet das Verfahren 1100 bei Schritt 1104 weiter.
Bei 1104 wird ein erstes zeitliches Ereignis erzeugt und in den Verzögerungspfad des TDC an dem geeigneten Einspeisungspunkt eingespeist. Der geeignete Einspeisungspunkt kann abhängig von dem Zustand der Steuersignale Blk_1 und Blk_2 ausgewählt werden.
Bei 1106 wird ein zweites Startsignal (z. B. start_2, welches dem Beginn eines zweiten Zeitintervalls entspricht) überwacht. Wenn ein aktiver Übergang in dem zweiten Startsignal erfasst wird, wird ein zweites zeitliches Ereignis erzeugt und bei Schritt 1108 eingespeist.
Bei 1108 wird das zweite zeitliche Ereignis in den Verzögerungspfad des TDCs bei dem geeigneten Einspeisungspunkt eingespeist, ohne irgendwelche Impulse, welche sich bereits in dem Verzögerungspfad fortbewegen, negativ zu beeinflussen. Der geeignete Einspeisungspunkt kann abhängig von den Zuständen der Steuersignale Blk_1 und Blk_2 ausgewählt werden.
Bei 1100 wird ein Stoppsignal (z. B. stop_1, welches einem Ende des ersten Zeitintervalls und des zweiten Zeitintervalls entspricht) überwacht, bis ein aktiver Übergang erfasst worden ist.
Bei 1112 wird ein erstes Binärwort erzeugt. Das erste Binärwort ist von dem ersten Zeitinterval, welches gemessen worden ist, abhängig.
Bei 1114 wird ein zweites Binärwort, welches von dem zweiten Zeitinterval, welches gemessen worden ist, abhängig ist, erzeugt. Obwohl bei dieser beispielhaften Ausführungsform nur zwei Zeitintervalle gemessen werden, ist es dem Fachmann klar, dass die Anzahl der Zeitintervalle, welche gemessen werden können, bei der vorliegenden Erfindung nicht eingeschränkt ist. Es sei auch darauf hingewiesen, dass das erfindungsgemäße Verfahren derart verändert werden kann, dass andere Arten von Zeitintervallen, wie z. B. die in 1 dargestellten, gemessen werden können.
Bei 1116 werden bestimmte Bereiche zurückgesetzt, um alle zeitlichen Ereignisse, welche sich gerade in diesen Bereichen fortbewegen, zu löschen. Es werden alle Bereiche zurückgesetzt, in welchen sich die zeitlichen Ereignisse oder Impulse befinden, welche den Messungen zugeordnet sind, welche bereits beendet worden sind. Wenn zusätzliche Messungen erforderlich oder erwünscht sind, kehrt das Verfahren zu 1102 zurück.
Es sei darauf hingewiesen, dass abhängig von bestimmten Randbedingungen oder Umständen bestimmte Schritte nicht in der beschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden müssen, modifiziert werden können und/oder gänzlich entfallen können. Darüber hinaus können die beschriebenen Schritte durch einen Computer, einen Prozessor oder eine andere Rechenvorrichtung abhängig von Anweisungen, die auf einem oder auf mehreren von einem Computer lesbaren Medien gespeichert sind, ausgeführt werden. Das von einem Computer lesbare Medium kann irgendein verfügbares Medium sein, auf welches von einer Rechenvorrichtung zugegriffen werden kann, um die darauf gespeicherten Anweisungen auszuführen.
Die Begriffe ”gekoppelt” und ”verbunden” beschreiben, wie verschiedene Elemente in Verbindung stehen, wobei dieses In-Verbindung-Stehen direkt oder indirekt sein kann.

Claims

Vorrichtung zum Messen mindestens eines Zeitintervalls umfassend: mindestens einen Verzögerungspfad (110; 110'; 1002a, 1002b) zur Weiterleitung mindestens eines zeitlichen Ereignisses, und mehrere Einspeisungspunkte (Inj_1, Inj_2), welche entlang des Verzögerungspfades (110; 110'; 1002a, 1002b) vorhanden sind, wobei die Einspeisungspunkte (Inj_1, Inj_2) derart ausgestaltet sind, dass sie das mindestens eine zeitliche Ereignis entgegennehmen und das mindestens eine zeitliche Ereignis dem mindestens einen Verzögerungspfad (110; 110'; 1002a, 1002b) zuführen, wobei die Vorrichtung (100) darüber hinaus eine Auswahleinheit (201) umfasst, welche mit den Einspeisungspunkten (Inj_1, Inj_2) gekoppelt ist, wobei die Auswahleinheit (201) derart ausgestaltet ist, dass sie einen der Einspeisungspunkte (Inj_1, Inj_2) zur Aufnahme eines neuen zeitlichen Ereignisses auswählt, und wobei die Auswahleinheit (201) einen Einspeisungspunkt (Inj_1; Inj_2) abhängig von einer aktuellen Position eines des mindestens einen zeitlichen Ereignisses, welches sich in dem mindestens einen Verzögerungspfad (110; 110'; 1002a, 1002b) fortbewegt, auswählt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) darüber hinaus eine Zählereinheit (204) umfasst, welche mit dem mindestens einen Verzögerungspfad (110; 110'; 1002a, 1002b) gekoppelt ist, dass die Zählereinheit (204) derart ausgestaltet ist, dass sie abhängig von mehreren des mindestens einen zeitlichen Ereignisses mehrere Zeitintervalle misst oder dass sie abhängig von einem des mindestens einen zeitlichen Ereignisses ein Zeitintervall misst.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zählereinheit (204) eine Schalteinheit (602) umfasst, welche mit mehreren Zählern (604a, 604b) gekoppelt ist, und dass die Schalteinheit (602) jedes des mindestens einen zeitlichen Ereignisses zu seinem entsprechenden Zähler (604a; 604b) leitet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) darüber hinaus mehrere Prüfpunkte Ckp1– Ckp4) umfasst, welche entlang des mindestens einen Verzögerungspfades (110; 110'; 1002a, 1002b) vorhanden sind und mit der Auswahleinheit (201) gekoppelt sind, um die aktuelle Position von jedem des mindestens einen zeitlichen Ereignisses zu verfolgen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verzögerungspfad (110; 110'; 1002a, 1002b) mindestens einen Bereich (802a, 802b) zum teilweisen Zurücksetzen umfasst, und dass der Bereich (802a, 802b) zum teilweisen Zurücksetzen abhängig von einem Rücksetzsignal (RZ_1; RZ_2) zurückgesetzt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass einer des mindestens einen Verzögerungspfades (110; 110'; 1002a, 1002b) einen ersten Bereich (802a) zum teilweisen Zurücksetzen und einen zweiten Bereich (802b) zum teilweisen Zurücksetzen umfasst, und dass die Vorrichtung (100) derart ausgestaltet ist, dass die Vorrichtung (100) den ersten Bereich (802a) abhängig von einem ersten Rücksetzsignal (RZ_1) zurücksetzt und dass die Vorrichtung (100) den zweiten Bereich (802b) abhängig von einem zweiten Rücksetzsignal (RZ_2) zurücksetzt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verzögerungspfad (110; 110'; 1002a, 1002b) mehrere Verzögerungseinheiten (203, 203') umfasst, welche miteinander in einer Ringkonfiguration gekoppelt sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder des mindestens einen Einspeisungspunktes (Inj_1, Inj_2) einen Impulsgenerator (305; 350) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsgenerator (350) mindestens zwei Eingänge (302a, 302b) umfasst, und dass der Impulsgenerator (350) derart ausgestaltet ist, dass eine Signalflanke an einem der mindestens zwei Eingänge (302a, 302b) einen Impuls an dem Ausgang (302c) des Impulsgenerators (302c) erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsgenerator (305; 350) direkt in denjenigen Verzögerungspfad (110) eingebettet ist, an welchem der Einspeisungspunkt (Inj_1), welcher den Impulsgenerator (305; 350) umfasst, angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsgenerator (350) derart angeordnet ist, dass ein Eingang des Impulsgenerators (350) mit demjenigen Verzögerungspfad (110) verbunden ist, an welchem der Einspeisungspunkt (Inj_1), welcher den Impulsgenerator (350) umfasst, angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsgenerator (350) derart angeordnet ist, dass ein Ausgang eines der Verzögerungseinheiten (203, 203') mit einem Eingang des Impulsgenerators (350) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) darüber hinaus mehrere Abgriffe (Q1–Qn) umfasst, welche entlang des mindestens einen Verzögerungspfades (110) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) ein Time-to-Digital-Converter ist.
Verfahren zum Messen mindestens eines Zeitintervalls, umfassend: Weiterleiten mindestens eines ersten zeitlichen Ereignisses in einem Verzögerungspfad (110; 110'; 1002a; 1002b), Verfolgen einer Position des mindestens einen ersten zeitlichen Ereignisses, Auswählen eines Einspeisungspunktes (Inj_1; Inj_2) aus mindestens einem Einspeisungspunkt (Inj_1, Inj_2), welcher entlang des Verzögerungspfades (110; 110'; 1002a; 1002b) vorhanden ist, abhängig von der Position des mindestens einen ersten zeitlichen Ereignisses, Aufbringen eines zweiten zeitlichen Ereignisses auf den ausgewählten Einspeisungspunkt (Inj_1; Inj_2), ohne dabei das mindestens eine erste zeitliche Ereignis negativ zu beeinflussen, Weiterleiten des zweiten zeitlichen Ereignisses in dem Verzögerungspfad (110; 110'; 1002a; 1002b), und Erzeugen mindestens eines Binärwortes abhängig von einem Stopp-Signal (Stop_1; Stop_2), wobei das mindestens eine Binärwort das Zeitinterval, welches gemessen wird, repräsentiert.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Verfolgens der Position des mindestens ersten zeitlichen Ereignisses ein Überwachen von mehreren Prüfpunkten (Ckp1–Ckp4) umfasst, welche entlang des Verzögerungspfades (110) vorhanden sind.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren darüber hinaus ein Rücksetzen eines Bereichs (802a; 802b) des Verzögerungspfades (110) umfasst, nachdem ein neues zeitliches Ereignis eingespeist worden ist.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Zurücksetzens ein Entfernen mindestens eines zeitlichen Ereignisses aus dem Verzögerungspfad (110; 110'; 1002a, 1002b) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Zurücksetzens zumindest ein zeitliches Ereignis in dem Verzögerungspfad (110; 110'; 1002a, 1002b) nicht beeinflusst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15–19, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erzeugens mindestens eines Binärwortes abhängig von einem Stopp-Signal (Stop_1; Stop_2) ein Erzeugen eines ersten Binärwortes und eines zweiten Binärwortes abhängig von dem Stopp-Signal (Stop_1; Stop_2) umfasst, und dass das erste Binärwort abhängig von einem ersten Zeitinterval und dass das zweite Binärwort abhängig von einem zweiten Zeitinterval ist.