超声波流量计芯片的原理探讨  四十

3．3．3测时控制电路设计

超声波流量计测时电路的起始信号由同步电路同步后，测时开始，MCU开始计数，当检测到STOP信号后，测时停止。准确捕捉STOP信号，是能否精确测量时间的关键。由换能器接收到的波形，一般采用过零比较法或阈值比较法，采样接收信号转换成脉冲信号，即STOP信号。

测时电路是取STOP信号的三个跳变沿，通过测量的传播时间t1，t2，t3，得到两个相邻STOP脉冲的宽度，通过判断是否是有效的STOP信号，由此来确定测时的停止点。利用控制电路，检测到STOP信号，就启动测时电容充电，每次充电至时钟脉冲的下一个上升沿到来为止，STOP信号三个脉冲依次对三个不同的测时电容充电，由三个充电电容的充电电压来获得STOP三个沿的时间点。STOP测时停止信号与CLK结合，按照设计的要求，每个STOP脉冲给一个测时电容充电，测时电容CO、C1、C2的状态依次由指示位TO、T1、T2表示并给MCU检测控制电路。电容处于充电时，指示位为低电平，否则为高电平。这部分电路主要由D触发器与开关电路组成，由于每个电容的充电都是按照严格的逻辑控制的，因此这部分电路不仅电路设计上要对称，使每个脉冲到达的时间相同，不会造成误操作，在版图的设计也要严格对称，版图的设计在第四章介绍。