超声波流量计低功耗高精度设计的探讨  十八

TDC模块：本系统采用GP2芯片的测量范围2，其测量范围为500ns-4ms。在测量范围2中，采用前置配器来扩展可测量的最大时间间隔。此模式下，TDC的高速单元并不测量整个时间间隔，仅测量从Start信号或者Stop信号到相邻基准时钟的上升沿之间的间隔时间(Finecotm括)。在两次精密测量之间，TDC记下基准时钟的周期数(Coarsecount)。在3．3V、25℃的条件时，GP2的最小分辨率为65ps。

计算时间，将32位定点数结果送到结果寄存器中。选择ALU空闲作为中断源，只要结果寄存器中有可读的数据，中断标志位就会置位。然后输出寄存器的载入指针增1，并指向下一个要存储的单元。状态寄存器的位0．2可以显示出载入指针的实际位置。

配置寄存器：用来根据用户的需要对芯片进行设置。

控制单元：根据芯片的具体设置，控制各个模块进行工作。

SPI接口：用于单片机与GP2之间的通信。

测温单元：温度测量是全自动的。通过单片机发送代码来启动温度测量。GP2自动控制4次测量。测量完成之后中断标志置位。四次测量数据被存储在寄存器0-3中。

后四个模块的具体应用及工作流程将在第4章的相关章节中作详细阐述。

时差测量的主要电路如图3．4所示，本设计的脉冲频率为1MHz，I／O电压和Core电压为3．3V。

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