激光测距是国防科技研究中的重要课题之一。本文首先分析了脉冲激光测距法、相位测距法、三角测距法、反馈测距法等现行激光测距方法的基本工作原理，及其相应的测试特点。接着在此基础上，针对单片微机固有计数频率低，计数量化误差大和延时不固定等问题，利用TDC时间转换器精度高和微机控制功能强的优势提出了基于TDC的激光测距方案，该系统以TDC-GP1测量芯片为核心，利用单片机STC89C54RD+完成激光测距的控制及信号处理等功能。TDC-GP1是德国生产的时间数字转换芯片，主要以CMOS为基础，实际的测量精度根据使用的半导体处理方法最高可以达到30ps～300ps。它可提供两通道250ps或单通道125ps分辨率的时间间隔测量。GP1不仅仅只是能达到很高的测量精度这个特点，而且更在于它的可用性、适应性、电路可实现性，等等。本文旨在用时间数字转换芯片TDC代替传统的分立元件，设计激光测距机的控制和信息处理电路。采用TDC芯片比采用分立元件有更大的规模、更高的工作速度、更高的时间分辨率、更小的计数误差。可有效地减小电路规模，使测距机更加小型化，对于降低硬件成本、提高系统的可靠性、灵活性、适应性，缩短开发周期，具有重大的实际意义。同时，本文设计了温度测试功能，以便进行温度补偿，使得测量结果更精确。另外，为了解决测量系统的非线性度问题，本文提出了对测量结果进行标定的方案，从而改善了测量的精度。