高精度时间测量芯片的核心是时间数字转换器（TDC），它把两个电信号（START和STOP）之间的时间差，转换成数字信号输出，分辨率通常能达到皮秒级。
它的工作原理，可以理解成用一把极其精细的“时间尺子”去量时间。这把“尺子”的刻度，主要靠下面几种方式实现：
直接计数法：用高频时钟脉冲数时间，简单但分辨率受限于时钟频率，一般只能到纳秒级，适合做粗测量。
抽头延迟线法：让START信号通过一串反相器（延迟单元），STOP信号到来时采样START走到了哪一级。每个反相器的延迟（约10-100ps）就是测量精度。 实际芯片常把延迟线首尾相接成环形振荡器来反复循环，再用计数器数圈数，兼顾高精度和大量程。
游标法：用两条延迟时间略有差异的延迟链，像游标卡尺一样比对两个信号，获得比单级延迟更细的分辨率。
电容充放电法：用恒流源给电容充电，时间越长电压越高，再通过ADC把电压转成数字。 这是把时间转成模拟量再量化，属于另一种思路。
工采网代理的MS1004是一款高精度时间测量(TDC)电路，对比MS1002具有更高的精度和更小的封装，适合于高精度小封装的应用领域。MS1004具有双通道、多脉冲的采样能力、高速SPI通讯、多种测量模式，适合于激光雷达和激光测距。
MS1004的SPI接口是与4线制SPI兼容的，它需要一个SerialSelectNot(SSN)信号，从而不能够工作在3-线制SPI接口。第一个SCK的上升沿将会复位INTN管脚(中断管脚)状态。从较高位(MSB)开始传输以较低位(LSB)结束。传输是以字节方式完成的。数据传输可以在每个字节后停止，通过给SSN发送一个LOW-HIGH-LOW的电平。
为了达到较佳测量效果,好的电源非常重要。电源应该具有高电容性和低电感性。MS1004提供两对电源供应端口：VCC - I/O供电电压 ，VDD -内核供电电压。所有的Ground引脚都应该连接到印刷电路板的地层上。VCC和VDD应该通过一个电池或者固定的线性电压调节器给出。不要应用开关式的调节器,避免由于IO电压引起的干扰。
内部框图：
激光测距芯片 - MS1004的特性：
双通道单精度模式46ps
单通道双精度模式23ps
非校准测量范围3.5ns(0ns)至16μs
校准测量范围3.5ns(0ns)至4μs
10ns较小脉冲间隔，双通道较多可接收20个脉冲
4线SPI通信接口
工作电压2.5V至3.6V
工作温度-40℃至+100℃
QFN20封装
时间测量芯片 - MS1004的应用：
激光雷达
激光测距
脉冲测量
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