TDC-GPI有2个算术逻辑单元（ALU）。前面的ALU将粗值寄存器中的测量结果转变为无符号整数，以便后面的ALU进行算术运算，这个ALU单元不需要时钟。后面的16位顺序ALU主要根据寄存器的设置对测量结果进行偏差校正，并对校准值进行乘法运算。ALU拥有独立的时钟，可以调节时钟发生频率，完成所有上述工作仅需4μs。
TDC-GPl提供了2个量程及精度可调整等3种模式可供用户选择。在量程l中，可以测量2个通道中每个STOP脉冲与起始脉冲之间的时间间隔及STOP信号之间的时间间隔。但在量程1的情况下，测量范围只有7.6μs。为了增大测量范围，电路中有16位的预除器，最大量程为60 ns~200 ms，这就是量程2。
实验中，笔者应用量程2来实现，其信号时序如图2所示。
在此量程下，只能测量1个通道的START与各STOP脉冲时间间隔（通过控制寄存器2选择通道），不能直接测量STOP脉冲之间的时间间隔。START信号进入后，在电路内部迅速测量出这个信号与下一个校准时钟上升沿的时差即tFC1。之后，计数器开始工作，得到预除器的工作周期数，即counter。这时，重新激活电路内部测量单元，测量出输入的STOP信号的第一个脉冲上升沿与下一个校准时钟上升沿的时差，记为tFC2。tFC3是STOP信号的第二个脉冲上升沿与校准时钟上升沿的时差，tcal1是一个校准时钟周期，tcal2是两个校准时钟周期。根据图2可以得出START信号与STOP信号第一个脉冲的时间间隔：