超聲波流量計低功耗高精度設計的探討 十五

3．1 系統硬件總體結構

本設計的硬件結構大體可以分成五個部分：時差測量電路；單片機及其外圍電路；CPLD內部數字邏輯電路；超聲波收發處理電路及顯示電路。

系統的時差測量電路采用德國ACAM公司生產的高精度時間間隔數字轉換芯片TDC．GP2。GP2具有高速脈沖發生器，停止信號使能，溫度測量和時鐘控制等功能，這些特殊功能模塊使得它尤其適合于超聲波流量測量和熱量測量方面的應用；單片機部分主要由MSP430單片機及其外圍電路組成，為系統的控制核心，完成芯片驅動，菜單顯示，數據處理等工作；CPLD使用Lattice公司的ispMACH 4064V芯片，完成時鐘信號的同步，收波脈沖的Stop信號提取，自動增益控制等功能，具有高精度、快速、方便的優點：超聲波收發電路完成能量的放大輸出以及由雙級放大可調增益電路完成輸入信號的信號放大；顯示電路由鍵盤，LCD及其外圍電路組成，實現方便的菜單控制和處理功能。采用了高精度的時間數字轉換芯片以及在CPLD中設計對接收波形進行處理的數字電路是本設計的創新之處。

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