超声波气体流量计研发探讨 十五

本文的主要创新点如下：

1．适用于超声波气体流量计系统的高速计时电路设计。本课题中，超声波频率为125KHz，即一个周期为8us。计时器电路在FPGA内部集成，主时钟为50MHz，一个时钟周期为20us。这种计时电路设计的理论精度为20／8000=O．25％，完全满足系统对计时电路的设计要求。

2．单片机+FPGA结构的高集成度电路设计。单片机完成计算、外围电路控制等功能；FPGA集成系统内部大量数字电路，代替了分立元件，简化系统硬件复杂性，提高数字电路可靠性。为了充分利用FPGA内部资源以及它的高速性能，AGC自动增益控制环节的逻辑控制与算法实现由FPGA完成。

3．电路柔性化设计。很多仪表系统中的数字电路一经设计后就不能随意改变，硬件可升级性不强。本系统中数字电路在FPGA内部设计实现，FPGA是基于静态RAM的可编程器件，只需改变配置电路中Flash ROM存储器中的程序即可改变FPGA内部电路设计，这种设计方法便于系统硬件更新，提高系统硬件可升级性。

超声波流量计