CN103513103A - 物理量测量设备和物理量测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了物理量测量设备和方法。该物理量测量设备（100）包括：信号输入模块（110），接收具有连续脉冲的输入信号；低分辨率时钟信号产生器（130），产生低分辨率时钟信号；高分辨率时钟信号产生器（140），产生高分辨率时钟信号；选通时间产生器（122），以预定间隔输出选通时间信号；低分辨率时钟信号同步器（132），产生低分辨率时钟同步信号；低分辨率计数器（152），对所述低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数；高分辨率时钟信号产生控制器（142），输出所述高分辨率时钟信号作为选通时钟信号；高分辨率时钟信号同步器（144），产生高分辨率时钟同步信号；以及高分辨率计数器（154），对所述选通时钟信号的上升沿的数量进行计数。

Description

物理量测量设备和物理量测量方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年6月20日提交的日本专利申请第2012-138887号的优先权，其全部内容通过引证并入本文。

技术领域

本公开涉及脉冲数计数技术，其中利用时钟信号对属于输入信号的多个连续脉冲之间的间隔进行计数，以测量诸如输入信号的频率或脉冲间隔之类的物理量。

背景技术

当测量连续脉冲的输入信号的频率时，可以对测量时间T内出现的输入信号的周期数L进行计数，并可以计算L/T[Hz]来获得频率，如图9所示。

在利用根据预定时钟操作的数字测量仪器进行实际测量时，利用测量时间T内的操作时钟信号来对输入信号进行采样，以对输入信号的周期数L和操作时钟信号的周期数M进行计数，如图10所示。由于操作时钟信号的周期τ是已知的并且测量时间T表达为T=M×τ，因此可以根据表达式f=L/(M×τ)来计算输入信号的频率f。

然而，由于输入信号通常与操作时钟信号不同步波动，因此会在与输入信号的周期数L相对应的测量时间T和测量结果Ts之间出现误差。具体地，输入信号的初始上升沿和利用操作时钟信号进行的检测之间的时间d1不包含在测量结果Ts中，并且对输入信号的第L个周期结束和测量结果Ts结束之间的时间d2进行冗余测量。在该规范中，所述上升沿被设置为要检测的边沿。然而，可替换地，可以将下降沿设置为要检测的边沿（例如见JP-A-2004-198393)。

为了精确测量频率，需要减小误差。为此，如图11所示，利用比操作时钟信号高的频率对输入信号进行采样，使得测量结果Ts中包含的误差可以减小。

然而，当使用高速时钟信号测量测量时间T时，用于对高速时钟信号的周期数进行计数的计数器的位数增加，从而造成电路规模的增大。当利用高速时钟信号执行测量操作时，功耗增大。在诸如两线变送器之类的一些测量仪器中，在电能供给方面存在限制。因此，优选地要降低功耗。

为了执行精确测量同时抑制功耗，JP-A-2004-198393公开了利用时间宽度扩展电路来扩展比操作时钟信号的周期短的分数时间（fractional time），以及利用操作时钟信号对扩展后的分数时间进行计数。

然而，当将时间宽度扩展电路安装在测量仪器中时，测量仪器的成本增加，并且增加了造成测量误差的另一因素。此外，由于时间宽度被扩展并且利用操作时钟信号进行计数，因此存在耗时来进行测量的另一问题。

发明内容

本发明的一个目的是在利用时钟信号对具有连续脉冲的输入信号进行计数时提高物理量测量的精度而不增加功耗。

根据本发明的一个或多个方面，提供了一种物理量测量设备（100）。该设备包括：信号输入模块（110），其构造为接收具有连续脉冲的输入信号；低分辨率时钟信号产生器（130），其构造为产生低分辨率时钟信号；高分辨率时钟信号产生器（140），其构造为产生高分辨率时钟信号，其中所述高分辨率时钟信号的时钟速度高于所述低分辨率时钟信号的时钟速度；选通时间产生器（122），其构造为以预定间隔输出选通时间信号，其中所述选通时钟信号包括第一选通时间信号和紧接所述第一选通时间信号的第二选通时间信号；低分辨率时钟信号同步器（132），其构造为通过将所述输入信号与所述低分辨率时钟信号进行同步而根据所述输入信号来产生低分辨率时钟同步信号；低分辨率计数器（152），其构造为对所述低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数，其中在检测到所述第一选通时间信号之后利用所述低分辨率时钟信号检测到所述低分辨率时钟同步信号的上升沿时，所述低分辨率计数器（152）开始对所述低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数，而在检测到紧接所述第一选通时间信号输出的所述第二选通时间信号之后利用所述低分辨率时钟信号检测到所述低分辨率时钟同步信号的上升沿时，所述低分辨率计数器（152）停止对所述低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数；高分辨率时钟信号产生控制器（142），其构造为在利用所述低分辨率时钟信号检测到所述第一选通时间信号时输出所述高分辨率时钟信号作为选通时钟信号；高分辨率时钟信号同步器（144），其构造为通过将所述输入信号与所述选通时钟信号进行同步而根据所述输入信号来产生高分辨率时钟同步信号；以及高分辨率计数器（154），其构造为对所述选通时钟信号的上升沿的数量进行计数，其中所述高分辨率计数器（154）在检测到所述高分辨率时钟同步信号的上升沿时开始对所述选通时钟信号的上升沿的数量进行计数，并且高分辨率计数器（154）在所述低分辨率计数器（152）开始对所述低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数时停止对所述选通时钟信号的上升沿的数量进行计数。

根据本发明的一个或多个方面，提供了一种物理量测量方法，用于测量具有连续脉冲的输入信号的物理量。所述方法包括：（a）产生低分辨率时钟信号；（b）产生高分辨率时钟信号，其中所述高分辨率时钟信号的时钟速度高于所述低分辨率时钟信号的时钟速度；（c）以预定间隔输出选通时间信号，其中所述选通时钟信号包括第一选通时间信号和紧接所述第一选通时间信号的第二选通时间信号；（d）通过将所述输入信号与所述低分辨率时钟信号进行同步而根据所述输入信号来产生低分辨率时钟同步信号；（e）对所述低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数，所述步骤（e）包括：在检测到所述第一选通时间信号之后利用所述低分辨率时钟信号检测到所述低分辨率时钟同步信号的上升沿时，开始对所述低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数，以及在检测到紧接所述第一选通时间信号输出的所述第二选通时间信号之后利用所述低分辨率时钟信号检测到所述低分辨率时钟同步信号的上升沿时，停止对所述低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数；（f）在利用所述低分辨率时钟信号检测到所述第一选通时间信号时输出所述高分辨率时钟信号作为选通时钟信号；（g）通过将所述输入信号与所述选通时钟信号进行同步根据所述输入信号来产生高分辨率时钟同步信号；以及（h）对所述选通时钟信号的上升沿的数量进行计数，所述步骤（h）包括：在检测到所述高分辨率时钟同步信号的上升沿时开始对所述选通时钟信号的上升沿的数量进行计数；以及在所述步骤（e）开始对所述低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数时停止对所述选通时钟信号的上升沿的数量进行计数。

附图说明

图1是示出根据本发明一个实施例的频率测量设备的构造的框图；

图2是用于说明选通时间和测量时间之间的关系的时序图；

图3是示出其中输入信号与低分辨率时钟信号进行同步以产生低分辨率时钟同步信号的状态的时序图；

图4是用于说明选通的时钟信号的产生和高分辨率同步信号的产生的时序图；

图5是用于说明根据该实施例的高分辨率计数操作的流程图；

图6是用于说明根据该实施例的低分辨率计数操作和输入信号脉冲数计数操作的流程图；

图7是示出根据该实施例的频率测量设备的计数操作的示例的时序图；

图8是示出根据该实施例的频率测量设备的另一构造的框图；

图9是用于说明测量连续脉冲的输入信号的频率情况的示图；

图10是用于说明利用操作时钟信号执行采样操作情况的示图；以及

图11是用于说明利用高速时钟信号执行采样操作情况的示图。

具体实施方式

将参照附图描述本发明的实施例。该实施例将在将本发明应用于频率测量设备的情况下进行描述。然而，本发明不限于频率测量设备，而可以应用于具有以下构造的任何普通物理量测量设备：在该构造中，利用操作时钟信号来对属于输入信号的各连续脉冲之间的脉冲间隔进行计数。这样的物理量测量设备包括脉冲数计数装置、脉冲间隔测量装置等。

图1是示出根据本发明一个实施例的频率测量设备的构造的框图。如图1所示，频率测量设备100包括信号输入模块110、选通时间设置模块120、选通时间产生器122、低分辨率时钟信号产生器130、低分辨率时钟信号同步器132、高分辨率时钟信号产生器140、高分辨率时钟信号产生控制器142、高分辨率时钟信号同步器144、输入信号脉冲数计数器150、低分辨率计数器152、高分辨率计数器154、和计算器160。

信号输入模块110接受其频率待测的多个连续脉冲。这些连续脉冲例如在振动压力传感器的传感器部分等中产生。所接受的信号作为输入信号被输入至低分辨率时钟信号同步器132和高分辨率时钟信号同步器144。

低分辨率时钟信号产生器130产生用作操作时钟信号的低分辨率时钟信号。该低分辨率时钟信号被输入至选通时间产生器122、低分辨率时钟信号同步器132、高分辨率时钟信号产生控制器142、输入信号脉冲数计数器150、低分辨率计数器152和高分辨率计数器154。

高分辨率时钟信号产生器140产生在分辨率方面高于低分辨率时钟信号的高分辨率时钟信号。高分辨率时钟信号被输入至高分辨率时钟信号产生控制器142。

顺便提一下，高分辨率时钟信号的速度是低分辨率时钟信号的速度的整数倍。假设这两个时钟信号彼此同步，从而低分辨率时钟信号的上升沿定时与高分辨率时钟信号的上升沿定时一致。另外，假设低分辨率时钟信号和高分辨率时钟信号具有已知的频率并且总是在测量期间产生。

选通时间设置模块120接受选通时间的设置来作为测量时间T的基准，并将接受的选通时间的设置输出至选通时间产生器122。选通时间是作为测量时间T的基准、并且能够由用户按需设置的时间。当选通时间是图2所示的从t1到t2的持续时间时，输入信号在t1之后的初始上升沿定时tA与输入信号在t2之后的初始上升沿定时tB之间的时间为测量时间T。

选通时间产生器122与低分辨率时钟信号同步地以设置的选通时间的间隔来产生选通时间信号。为了连续进行测量，在每个选通时间重复产生该选通时间信号。该选通时间信号被输入至高分辨率时钟信号产生控制器142、输入信号脉冲数计数器150、低分辨率计数器152和高分辨率计数器154。

如图3所示，低分辨率时钟信号同步器132根据低分辨率时钟信号对输入信号进行同步，以产生低分辨率时钟同步信号。该低分辨率时钟同步信号被输入至高分辨率时钟信号产生控制器142、输入信号脉冲数计数器150、低分辨率计数器152和高分辨率计数器154。

如图4所示，当根据低分辨率时钟信号（t2）检测到选通时间信号（t1）时，高分辨率时钟信号产生控制器142输出高分辨率时钟信号作为选通时钟信号（t3）。该选通时钟信号被输入至高分辨率时钟信号同步器144和高分辨率计数器154。当在输出选通时钟信号之后根据低分辨率时钟同步信号（t5）检测到低分辨率时钟同步信号的上升沿（t4）时，暂停选通时钟信号的输出（t6）。

从而，仅在检测到选通时间信号时，作为高分辨率时钟信号的选通时钟信号被输出至随后级。因此，可以减少根据高分辨率时钟信号执行操作的时间，从而能够进行利用高分辨率时钟信号的精确测量并且能够避免功耗的增加。

高分辨率时钟信号同步器144将输入信号与选通时钟信号同步，以产生高分辨率时钟同步信号。因此，高分辨率时钟同步信号与输入信号仅在输入选通时钟信号的时间段（见图4中的t3至t6。在t3前，保持之前的选通时钟信号同步状态）内同步。该高分辨率时钟同步信号被输入至高分辨率计数器154。

输入信号脉冲数计数器150对低分辨率时钟同步信号在选通时间信号的断言（assertion）与和低分辨率时钟信号同步的下一选通时间信号的断言之间的上升沿数量进行计数。输入信号脉冲数计数器150的计数对应于在与图2所示的选通时间相对应的测量时间T内出现的输入信号的周期数L，并且其被作为输入信号脉冲计数值输入至计算器160。

低分辨率计数器152与低分辨率时钟信号同步地对选通时间信号的断言之后的低分辨率时钟同步信号的初始上升沿与下一选通时间信号的断言之后的低分辨率时钟同步信号的初始上升沿之间的低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数。低分辨率计数器152的计数值对应于与选通时间相对应的测量时间T内出现的低分辨率时钟信号的时钟嘀嗒（clock ticks）的数量（图10中的M），并且其被作为低分辨率计数值输入至计算器160。

在根据选通时钟信号检测到进行了选通时间信号的断言之后的高分辨率时钟同步信号的初始上升沿之后，高分辨率计数器154对选通时钟信号的上升沿的数量进行计数直到根据低分辨率时钟信号检测到低分辨率时钟同步信号的初始上升沿。高分辨率计数器154的计数值接近图10中的分数时间d1并被作为高分辨率计数值输入至计算器160。顺便提一下，在下一选通时间内获取的高分辨率计数值接近图10中的分数时间d2。

计算器160基于输入信号脉冲计数值、低分辨率计数值和高分辨率计数值来计算测量时间T，并基于测量时间T计算输入信号的频率。稍后描述具体计算方法。

接下来，将描述根据该实施例的频率测量设备100的脉冲数计数操作。假设由选通时间确定的测量被重复多次，并且测量次数由N来指定。此外，假设N次测量中的输入信号脉冲计数值、低分辨率计数值、和高分辨率计数值分别表示为输入信号脉冲计数值（N）、低分辨率计数值（N）、和高分辨率计数值（N）。

首先，将参照图5的流程图描述高分辨率计数操作。测量次数N被初始化为1（S101）。当检测到选通时间信号时（S102中的“是”），高分辨率时钟信号产生控制器142开始输出选通时钟信号（S103）。

当高分辨率时钟信号同步器144将输入信号与选通时钟信号进行同步并且检测到高分辨率时钟同步信号的上升沿时（S104中的“是”），高分辨率计数器154对选通时钟信号的上升沿的数量进行计数（S105）。

直到根据低分辨率时钟信号检测到低分辨率时钟同步信号的上升沿之前执行选通时钟信号的计数。当根据低分辨率时钟信号检测到低分辨率时钟同步信号的上升沿时（S106中的“是”），高分辨率计数器154暂停计数（S107）。以此方式，获取测量次数N=1时的高分辨率计数值（1）。

此外，在暂停高分辨率计数器154的计数后，高分辨率时钟信号产生控制器142暂停选通时钟信号的输出（S108）。以此方式，直到下一选通时间信号之前不执行基于选通时钟信号的测量操作。因此，可以防止功耗由于使用高分辨率时钟信号而升高。

然后，将N设置为N=N+1（S110）。重复获取第二次及以后的高分辨率计数值（N），直到完成测量（S109中的“是”）。

接下来，将参照图6的流程图描述低分辨率计数操作和输入信号脉冲数计数操作。测量次数N被初始化为1（S201）。当根据选通时间信号之后的低分辨率时钟信号检测到低分辨率时钟同步信号的初始上升沿时（S202中的“是”），低分辨率计数器152对低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数（S203），并且输入信号脉冲数计数器150对低分辨率时钟同步信号的上升沿的数量进行计数（S204）。

在根据下一选通时间信号的检测之后的低分辨率时钟信号检测到低分辨率时钟同步信号的初始上升沿之前执行这两个计数。当根据下一选通时间信号的检测之后的低分辨率时钟信号来检测到低分辨率时钟同步信号的初始上升沿时（S205中的“是”），暂停这两个计数。以此方式，获取了测量次数N=1时的低分辨率计数值（1）和输入信号脉冲计数值（1）（S206）。

然后，将N设置为N=N+1（S208）。重复获取第二次以及第二次以后的低分辨率计数值（N）和输入信号脉冲计数值（N），直到完成测量（S207中的“是”)。连续重复执行这两个计数。因此，每个获取的计数值(N)都应该被立即保存，或者应该对每个计数使用多个计数器。

计算器160基于在前述步骤中获取的高分辨率计数值和低分辨率发计数值来计算测量时间T。关于第N次测量的测量时间T（N）可以基于下面的表达式来根据将低分辨率时钟信号的周期看作τL并且将高分辨率时钟信号的周期看作τH的假设计算。顺便提一下，下面的表达式（1）对应于图10中的测量时间T=测量结果Ts+d1-d2。

测量时间T(N)=低分辨率计数值(N)×τL+高分辨率计数值(N)×τH-高分辨率计数值(N+1)×τH...(1)

即，第N个高分辨计数值(N)和第N+1个高分辨率计数值(N+1)被用于计算测量时间T(N)。

此外，该计算器根据下面的表达式(2)而基于计算出的测量时间T(N)和在前述步骤中获取的输入信号脉冲计数值(N)来计算输入信号的频率f(N)。

频率f(N)=输入信号脉冲计数值(N)/测量时间T(N)...（2）

图7是示出在前述步骤中执行的频率测量设备100的计数操作的示例的时序图。在图7的示例中，选通时间信号出现在定时t1处，并且根据低分辨率时钟信号来检测该选通时间信号，以开始输出选通时钟信号。

输入信号的上升沿出现在定时t2处，并且与选通时钟信号同步地启动第N次测量的高分辨率计数。然后，当与低分辨率时钟信号同步地在定时tB处检测到低分辨率时钟同步信号的上升沿时，暂停高分辨率计数并暂停选通时钟信号的输出。同时，启动第N次测量的低分辨率计数和输入信号脉冲计数。

在定时t3处出现下一选通时间信号。此后，输入信号的上升沿出现在定时t4处。当在定时tC处检测到低分辨率发时钟同步信号的上升沿时，暂停第N次测量的低分辨率计数和输入信号脉冲计数，并启动第(N+1)次测量的计数。

此外，响应于定时t3处的下一选通时间信号重新开始选通时钟信号的输出。然后，由于定时t4处的输入信号的上升沿，开始第(N+1)次测量的高分辨率计数，并且在定时tC处暂停第(N+1)次测量的高分辨率计数。

接下来，将参照图8描述频率测量设备101的另一构造。例如，假设将振动压力传感器的传感器信号用作输入信号。当在此情况下出现诸如幅值死区的异常时，在未检测到低分辨率时钟同步信号的同时，可以在选通时间信号之后原样输出选通时钟信号。从而会增加功耗。

因此，图8所示的频率测量设备101包括附加构造，在该构造中，当检测到频率异常时暂停选通时钟信号以防止增加功耗。具体地，对前述频率测量设备100添加了幅值死区时间设置模块170和频率异常检测器172。此外，高分辨率时钟信号产生控制器173不仅包括前述高分辨率时钟信号产生控制器142的功能，而且还包括在接受到频率异常检测信号时暂停输出选通时钟信号的附加功能。

幅值死区时间设置模块170接受可被确定为频率异常的选通时钟信号的计数值的设置。在检测到选通时间信号之后的低分辨率时钟同步信号的上升沿之前，输出选通时钟信号。然而，当出现频率异常时不检测上升沿。因此，估计并设置输入信号的下限频率中选通时钟信号的最大时钟滴答数，以确定频率异常。

频率异常检测器172配备有计数器，其用于对检测到选通时间信号之后的选通时钟信号的时钟滴答数进行计数。当该计数值超过在检测到高分辨率时钟同步信号的上升沿（或低分辨率时钟同步信号的上升沿）之前的幅值死区时间设置值时，频率异常检测器172确定出现了频率异常，并且输出频率异常检测信号。

频率异常检测信号被输入至高分辨率时钟信号产生控制器173，以暂停输出选通时钟信号。以此方式，可以防止功耗的增加。此外，期望将频率异常检测信号作为中断信号通知给未示出的CPU。顺便提一下，频率异常检测器172的功能可以内置于高分辨率时钟信号产生控制器173中。

尽管已经描述了一些实施例，但是这些实施例仅以示例的方式来呈现，并且不旨在限制本发明的范围。事实上，本文中描述的新颖性方法和***可以以各种其他形式实现。此外，在不背离本发明精神的条件下可以对本文明中描述的方法和相同的形式进行各种省略、替代和改变。所附权利要求书及其等同物旨在覆盖这样的形式或修改，它们将落入本发明的范围和精神内。

Claims (5)

1.一种物理量测量设备（100），其包括：

信号输入模块（110），其构造为接收具有连续脉冲的输入信号；

低分辨率时钟信号产生器（130），其构造为产生低分辨率时钟信号；

高分辨率时钟信号产生器（140），其构造为产生高分辨率时钟信号，其中所述高分辨率时钟信号的时钟速度高于所述低分辨率时钟信号的时钟速度；

选通时间产生器（122），其构造为以预定间隔输出选通时间信号，其中所述选通时钟信号包括第一选通时间信号和紧接所述第一选通时间信号的第二选通时间信号；

低分辨率时钟信号同步器（132），其构造为通过将所述输入信号与所述低分辨率时钟信号进行同步而根据所述输入信号来产生低分辨率时钟同步信号；

低分辨率计数器（152），其构造为对所述低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数，其中在检测到所述第一选通时间信号之后利用所述低分辨率时钟信号检测到所述低分辨率时钟同步信号的上升沿时，所述低分辨率计数器（152）开始对所述低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数，以及在检测到紧接所述第一选通时间信号输出的所述第二选通时间信号之后利用所述低分辨率时钟信号检测到所述低分辨率时钟同步信号的上升沿时，所述低分辨率计数器（152）停止对所述低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数；

高分辨率时钟信号产生控制器（142），其构造为在利用所述低分辨率时钟信号检测到所述第一选通时间信号时输出所述高分辨率时钟信号作为选通时钟信号；

高分辨率时钟信号同步器（144），其构造为通过将所述输入信号与所述选通时钟信号进行同步而根据所述输入信号来产生高分辨率时钟同步信号；以及

高分辨率计数器（154），其构造为对所述选通时钟信号的上升沿的数量进行计数，其中所述高分辨率计数器（154）在检测到所述高分辨率时钟同步信号的上升沿时开始对所述选通时钟信号的上升沿的数量进行计数，以及高分辨率计数器（154）在所述低分辨率计数器（152）开始对所述低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数时停止对所述选通时钟信号的上升沿的数量进行计数。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括：

计算器（160），其构造为基于以下各项计算所述输入信号的测量时间（T）:

i)所述低分辨率计数器（152）在检测到所述第一选通时间信号之后开始计数的所述低分辨率时钟信号的上升沿的数量；

ii）在检测到所述第一选通时间信号之后所计数的所述选通时钟信号的上升沿的数量；

iii）在检测到所述第二选通时间信号之后所计数的所述选通时钟信号的上升沿的数量；

iv）所述高分辨率时钟信号的周期；以及

v）所述低分辨率时钟信号的周期。

3.根据权利要求2所述的设备，还包括：

输入信号脉冲数计数器（150），其构造为在所述输入信号的测量时间内对所述输入信号的上升沿的数量进行计数，

其中所述计算器（160）还构造为基于所述输入信号的测量时间和所述输入信号的上升沿的数量来计算所述输入信号的频率。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述高分辨率时钟信号产生控制器（142）还构造为在接连输出的所述选通时钟信号的上升沿的数量超过阈值时停止输出所述选通时钟信号。

5.一种物理量测量方法，用于测量具有连续脉冲的输入信号的物理量，所述方法包括：

（a）产生低分辨率时钟信号；

（b）产生高分辨率时钟信号，其中所述高分辨率时钟信号的时钟速度高于所述低分辨率时钟信号的时钟速度；

（c）以预定间隔输出选通时间信号，其中所述选通时钟信号包括第一选通时间信号和紧接所述第一选通时间信号的第二选通时间信号；

（d）通过将所述输入信号与所述低分辨率时钟信号进行同步而根据所述输入信号来产生低分辨率时钟同步信号；

（e）对所述低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数，所述步骤（e）包括：

在检测到所述第一选通时间信号之后利用所述低分辨率时钟信号检测到所述低分辨率时钟同步信号的上升沿时，开始对所述低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数，以及

在检测到紧接所述第一选通时间信号输出的所述第二选通时间信号之后利用所述低分辨率时钟信号检测到所述低分辨率时钟同步信号的上升沿时，停止对所述低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数；

（f）在利用所述低分辨率时钟信号检测到所述第一选通时间信号时输出所述高分辨率时钟信号作为选通时钟信号；

（g）通过将所述输入信号与所述选通时钟信号进行同步而根据所述输入信号来产生高分辨率时钟同步信号；以及

（h）对所述选通时钟信号的上升沿的数量进行计数，所述步骤（h）包括：

在检测到所述高分辨率时钟同步信号的上升沿时开始对所述选通时钟信号的上升沿的数量进行计数；以及

在所述步骤（e）开始对所述低分辨率时钟信号的上升沿的数量进行计数时停止对所述选通时钟信号的上升沿的数量进行计数。

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