الفهرس 
ACKNOWLEDGEMENTOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 89 |  |  |
| | | from | 89 | | |
Abstract
الملخص العربي
” محولات الزمن الرقمية عالية الدقة باستخدام مصفوفة البوابات المنطقية القابلة
للبرمجة منخفضة الموارد لقياس زمن الرحلة ”
تقدم هذه الرسالة أنظمة مقترحة لتصميم وتنفيذ محولات الزمن الرقمية Time-to-digital
)TDC( converterعالية الجودة باستخدام مصفوفة البوابات المنطقية القابلة للبرمجة FPGAفى
محاوله لتقديم تصميم عالى الاداء ، منخفض الموارد ،عالى الدقة ، ذي نطاق ديناميكى واسع ، قليل
استهلاك الطاقة. وهو ما سينعكس إيجابيا على أداء محول الزمن الرقمى المستخدم لقياس زمن الرحلة
أو الفاصل الزمني بين حدثين. لقد قدمنا في هذه الدراسة مقترحين جديدين لتصميم وتنفيذ محول
الزمن الرقمي يمتاز بنطاق ديناميكي كبير ومنخفض التكلفة ، مع دقة قياس تصل إلى بضع بيكو
ثانية. بسبب هذه المتطلبات ، ينصب تركيز هذا العمل بشكل أساسي على طريقة VERNIER
لخطوط التأخير، والتي لها العديد من المزايا عند الحاجة إلى نطاق قياس كبير. يعتمد المقترح الأول
علي طريقة قياس دقيقة باستخدام مذبذبين حلقيين لهما تردد مختلف قليلاً. يتم تنفيذ النظامين
المقترحين باستخدام نظام ذي موارد قليلة باستخدام مصفوفة البوابة القابلة للبرمجة ()FPGA
.Xilinx Virtex-5حقق النظام الأول للمحول الزمنى الرقمى دقة عالية تصل الى 14بيكوثانية
ونطاق ديناميكي عريض محدد بواسطة العداد ذي المدي 10أرقام ثنائية وذلك من خلال القياسات
العملية وأنظمة المحاكاة. تم تقديم الطريقة الثانية لتصميم وتنفيذ محولات الزمن الرقمية ()TDC
باستخدام مذبذبات حلقية ، مذبذبات بطيئة وسريعة. يتم تنفيذ المذبذبات الحلقية المستخدمة في هذا
العمل باستخدام جداول البحث السريع ( .)LUTsنختار بعناية المكونات المنطقية وموارد التوجيه
باستخدام( ، )Editor Floor Planningوتم الحصول على دقة تصل الى 2بيكوثانية من خلال تنفيذ
التصميم المقترح .
تتكون هذه الرسالة من خمسة فصول كالآتي:
الفصل الأول: يقدم هذا الفصل تمهيداً مبسطاً للرسالة من خلال إلقاء نظرة عامة على الرسالة
ومحتوياتها والأهداف من وراء الرسالة المقدمة.
الفصل الثاني: يقدم هذا الفصل نظرة عامة مفصلة على أساسيات المحول الزمنى الرقمي
وتطبيقات المحول الزمنى الرقمى وتاريخه. يبدأ الفصل بنظرة عامة على نظام المحول
الزمنى الرقمى ، طرق تصميم المحول الزمنى الرقمى ،التشغيل والخصائص ومقاييسالملخص العربي
الأداء ، ثم نناقش سبب استخدام طريقة VERNIERلخطوط التأخير في المقترح المقدم
لتصميم المحول الزمنى الرقمى .
الفصل الثالث: تم تقديم التقنية الأولى لتصميم وتنفيذ محول زمن رقمى بدقة 14بيكوثانية،
وتعتمد الطريقة على استخدام اثنين من المذبذبات الحلقية مع وجود فرق صغير جدا في قيمة
التردد بينهما ، الذى يتم الحصول عليه من التصميم المقترح للمذبذبات المستخدمه في تصميم
النظام المقترح ، هذا الاختلاف الصغير في التردد يحدد دقة محول الزمن الرقمى، تم تنفيذ
محول زمن الرقمى عالى الدقة ، وباستخدام موراد قليلة اعتمادا علي مصفوفة البوابة القابلة
للبرمجة( )FPGAمقارنة بالاعمال الاخري المماثلة.
الفصل الرابع: في هذا الفصل تم تقديم التقنية الثانية للحصول على دقة 2بيكوثانية ، ويتم
تقديم نموذج النظام ومبادئ تشغيل المخططات المقترحة بدقة. بعد ذالك تم مناقشة تنفيذ
مذبذبات الحلقة باستخدام ( )LUTsوتم تقدم نتائج المحاكاة والقياس .
الفصل الخامس: وفيه تم تلخيص أهم الإسهامات التي تم التوصل إليها من خلال هذه الدراسة،
كذلك تم عرض النقاط المقترح دراستها مستقبلياً كإمتداد للعمل المطروح في هذه الرسالة.