CPLD技術在時差法超聲波流量計中的應用

時差法超聲波流量計由于精度高，換能器結構簡單，不影響流體流動形態而被廣泛應用。本設計中的超聲波流量計是一套由計算機控制的多通道時差法超聲波流量測量系統，可用于測量多個通道液體流速、瞬時流量和累計流量。
    設計中采用了ALTERA公司生產的大規模復雜可編程邏輯器件（CPLD）：MAX7000S系列EPM7128S。為了提高測量精度和穩定性，利用CPLD大規模復雜可編程特點，在邏輯電路中設計了發射波抑制電路、激勵脈寬可電調整電路和數字倍頻計數器電路。發射波抑制電路有效地抑制了發射激勵波的干擾；激勵脈寬可電調整電路能夠方便地適配不同特性探頭對激勵脈寬的要求；數字倍頻計數器電路提高了計時精度。由于CPLD高速、高穩定性、高可靠性和現場可編程的特點，大大提高了超聲波流量計測量系統的精度和可靠性。
    主機使用新型高性能、低功耗、RISC結構、內載FLASH的AVR單片機AT90S8515。8515帶有一個全雙工的通用串行異步收發器，可方便的與多臺儀表進行通訊，從而實現分布式測量系統。
    EPM7128S內部還設計有AT90S8515的外擴總線、譯碼電路和輸入輸出等接口。8515以外擴RAM的訪問形式操作EPM7128S內部所有資源，進行通道切換、控制采樣過程、讀取鍵盤等操作。
    實現的主要功能有：測量8個通道的流速、瞬時流量、累計流量，顯示出錯報警等信息。