[发明专利]以核心独立外围设备为基础的超声波测距外围设备

权利要求书

1.一种超声波测距测量装置，其包括：

微控制器，其包括：

中央处理器和存储器；以及

多个核心独立外围设备，其至少包括：

捕获比较脉冲宽度调制单元，

比较器，

至少两个可配置逻辑单元，其中所述至少两个可配置逻辑单元至少可经配置以形成RS型触发器，

数据信号调制器，

硬件限制计时器，

固定电压参考，

运算放大器，

脉冲宽度调制产生器，和

至少两个计时器；

超声波传输换能器，其耦接到所述数据信号调制器；

超声波接收换能器，其耦接到所述运算放大器；和

峰值电压检测器，其耦接到所述运算放大器的输出；

其中所述多个核心独立外围设备经配置以：

将所述脉冲宽度调制产生器耦接到所述数据信号调制器的第一输入；

将所述至少两个可配置逻辑单元中的第一可配置逻辑单元和第二可配置逻辑单元配置为RS型触发器，并且将由所述第一可配置逻辑单元形成的第一RS型触发器的输出耦接到所述数据信号调制器的第二输入；

将所述至少两个计时器中的第一计时器的第一计时器计数寄存器的输入耦接到所述数据信号调制器的所述输出，并且将所述第一计时器计数寄存器的输出耦接到所述第一RS型触发器的复位输入；

将所述比较器的第一输入耦接到所述峰值电压检测器的输出，并且将第二输入耦接到所述固定电压参考，其中当来自所述峰值电压检测器的电压大于所述比较器的所述第二输入处的电压时，所述比较器的输出自第一逻辑电平改变到第二逻辑电平；

将所述捕获比较脉冲宽度调制单元的输入耦接到所述至少两个计时器中的第二计时器，其中所述捕获比较脉冲宽度调制单元经配置以当所述比较器的所述输出从所述第一逻辑电平改变为所述第二逻辑电平时，存储来自于所述第二计时器的时间计数值；

将所述硬件限制计时器配置为单次计时器并且耦接于所述第一RS型触发器的所述输出与由所述第二可配置逻辑单元形成的第二RS型触发器的置位输入之间；

耦接所述第二RS型触发器的复位输入以接收开始信号，并且将所述第二RS型触发器的输出耦接到所述第二计时器的开始输入；以及

在所述单次计时器已计时完毕后，配置所述第二RS型触发器以开始所述第二计时器计数；

其中所述微控制器进一步被配置以：

将所述开始信号供给到所述第一RS型触发器的置位输入，借此每当断言所述开始信号时产生超声波脉冲，且所述超声波脉冲具有通过所述第一计时器确定的脉冲持续时间，其中在断言所述开始信号后，所述第二计时器复位回至零时间计数值，其中：

当检测到所反射超声波脉冲时，所述比较器的所述输出产生完成信号；且

当未检测到所反射超声波脉冲时，所述第二计时器产生错误信号；和

存储在所传输超声波脉冲信号与对应所反射超声波脉冲信号之间所接收且所检测的时间。

2.根据权利要求1所述的超声波测距测量装置，其中所述核心独立外围设备产生所述超声波脉冲信号以控制所述超声波传输换能器；接收并检测所述所反射超声波脉冲信号；和测量在所述所传输超声波脉冲信号与所述对应所反射超声波脉冲之间的时间，而没有自所述微控制器的所述中央处理器的介入。

3.根据权利要求1所述的超声波测距测量装置，其中所述可配置逻辑单元的逻辑功能选自由触发器、NOR门、NAND门、XNOR门、AND门、OR门和XOR门组成的群组。

4.根据权利要求3所述的超声波测距测量装置，其中所述可配置逻辑单元包括所述逻辑功能的至少两者。

5.根据权利要求1所述的超声波测距测量装置，其中所述固定电压参考的输出直接与所述比较器的所述第二输入相耦接。

6.根据权利要求1所述的超声波测距测量装置，其中到所述运算放大器的所述输入包括耦接到具有差分输出的所述超声波接收换能器的差分输入。