超聲波流量計低功耗高精度設計的探討  十八

TDC模塊：本系統采用GP2芯片的測量范圍2，其測量范圍為500ns-4ms。在測量范圍2中，采用前置配器來擴展可測量的最大時間間隔。此模式下，TDC的高速單元并不測量整個時間間隔，僅測量從Start信號或者Stop信號到相鄰基準時鐘的上升沿之間的間隔時間(Finecotm括)。在兩次精密測量之間，TDC記下基準時鐘的周期數(Coarsecount)。在3．3V、25℃的條件時，GP2的最小分辨率為65ps。

計算時間，將32位定點數結果送到結果寄存器中。選擇ALU空閑作為中斷源，只要結果寄存器中有可讀的數據，中斷標志位就會置位。然后輸出寄存器的載入指針增1，并指向下一個要存儲的單元。狀態寄存器的位0．2可以顯示出載入指針的實際位置。

配置寄存器：用來根據用戶的需要對芯片進行設置。

控制單元：根據芯片的具體設置，控制各個模塊進行工作。

SPI接口：用于單片機與GP2之間的通信。

測溫單元：溫度測量是全自動的。通過單片機發送代碼來啟動溫度測量。GP2自動控制4次測量。測量完成之后中斷標志置位。四次測量數據被存儲在寄存器0-3中。

后四個模塊的具體應用及工作流程將在第4章的相關章節中作詳細闡述。

時差測量的主要電路如圖3．4所示，本設計的脈沖頻率為1MHz，I／O電壓和Core電壓為3．3V。

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