超聲波氣體流量計研發探討 十五
本文的主要創新點如下:
1.適用于超聲波氣體流量計系統的高速計時電路設計。本課題中,超聲波頻率為125KHz,即一個周期為8us。計時器電路在FPGA內部集成,主時鐘為50MHz,一個時鐘周期為20us。這種計時電路設計的理論精度為20/8000=O.25%,完全滿足系統對計時電路的設計要求。
2.單片機+FPGA結構的高集成度電路設計。單片機完成計算、外圍電路控制等功能;FPGA集成系統內部大量數字電路,代替了分立元件,簡化系統硬件復雜性,提高數字電路可靠性。為了充分利用FPGA內部資源以及它的高速性能,AGC自動增益控制環節的邏輯控制與算法實現由FPGA完成。
3.電路柔性化設計。很多儀表系統中的數字電路一經設計后就不能隨意改變,硬件可升級性不強。本系統中數字電路在FPGA內部設計實現,FPGA是基于靜態RAM的可編程器件,只需改變配置電路中Flash ROM存儲器中的程序即可改變FPGA內部電路設計,這種設計方法便于系統硬件更新,提高系統硬件可升級性。
超聲波流量計