| 摘要 | 第1-9页 |
| ABSTRACT | 第9-11页 |
| 第1章 绪论 | 第11-15页 |
| ·课题研究背景与研究现状 | 第11-13页 |
| ·课题研究背景 | 第11-12页 |
| ·流量测量的发展及超声波流量计的现状 | 第12-13页 |
| ·本文的主要工作及研究内容 | 第13-15页 |
| 第2章 超声波检测技术简介 | 第15-23页 |
| ·超声波简介 | 第15-17页 |
| ·超声学 | 第16页 |
| ·超声波换能器 | 第16-17页 |
| ·超声波检测技术 | 第17-18页 |
| ·超声波检测技术介绍 | 第17-18页 |
| ·超声波流量计的优点 | 第18页 |
| ·超声波流量计常用测量方法介绍 | 第18-21页 |
| ·时差法 | 第18-20页 |
| ·超声波流量计时差法的计算公式推导 | 第19-20页 |
| ·多普勒法 | 第20页 |
| ·相关法 | 第20-21页 |
| ·时差法超声波流量计实现的难点分析 | 第21-23页 |
| 第3章 系统硬件结构的设计和工作原理的实现 | 第23-34页 |
| ·系统工作原理与实现 | 第23-24页 |
| ·超声波收发处理单元设计 | 第24-27页 |
| ·单片机 stc12c5a16ad 简介 | 第24-25页 |
| ·max232 简介 | 第25-26页 |
| ·单四运算放大器集成电路 TL074 简介 | 第26页 |
| ·超声波发射电路 | 第26页 |
| ·超声波接收电路 | 第26-27页 |
| ·放大电路 | 第26-27页 |
| ·二阶带通滤波电路 | 第27页 |
| ·运算放大器构成的过零比较电路 | 第27页 |
| ·FPGA 控制单元设计 | 第27-34页 |
| ·PLL 时钟管理模块 | 第28-30页 |
| ·正反向控制模块 | 第30-31页 |
| ·高速八位计数器模块 | 第31页 |
| ·数据储存 FIFO（先进先出）模块 | 第31-32页 |
| ·数据运算显示模块 | 第32-34页 |
| 第4章 FPGA 的开发环境介绍 | 第34-42页 |
| ·现场可编辑逻辑器件 FPGA 介绍 | 第34-39页 |
| ·FPGA 概要 | 第35页 |
| ·现场可编程逻辑器件 FPGA 工作原理 | 第35-36页 |
| ·FPGA 器件在电子设计中的应用 | 第36页 |
| ·基于 Verilog HDL 的 FPGA 设计流程 | 第36-39页 |
| ·PLL 时钟管理模块 | 第37页 |
| ·Verilog HDL 代码实现 | 第37页 |
| ·功能仿真（前仿真） | 第37-38页 |
| ·综合优化 | 第38页 |
| ·综合后仿真 | 第38页 |
| ·布局布线与下载实现 | 第38页 |
| ·时序仿真（后仿真） | 第38-39页 |
| ·板级分析 | 第39页 |
| ·系统调试 | 第39页 |
| ·硬件编程语言 | 第39-40页 |
| ·ALTERA 公司 FPGA 设计软件 Quartus | 第40页 |
| ·FPGA 开发平台 EDA-SOPC 介绍 | 第40页 |
| ·NIOSⅡ软核及片上系统 SOPC | 第40-42页 |
| ·Nios 软核 | 第40-41页 |
| ·片上系统 SOPC | 第41-42页 |
| 第5章 FPGA 的硬件语言设计及器件资源优化 | 第42-52页 |
| ·控制停止 con_stop 模块硬件设计语言 Verilog 代码 | 第42页 |
| ·反向高速计数模块 count_n 模块硬件设计语言 Verilog 代码 | 第42-43页 |
| ·正向高速计数信号 count_p 模块硬件设计语言 Verilog 代码 | 第43-44页 |
| ·数据计算 data_cal 模块硬件设计语言 Verilog 代码 | 第44-45页 |
| ·开始控制 start_con 模块硬件设计语言 Verilog 代码 | 第45-50页 |
| ·器件资源优化 | 第50-52页 |
| ·设计优化 | 第50-51页 |
| ·Quartus 软件中的资源优化 | 第51页 |
| ·输出和输入接口时序优化 | 第51页 |
| ·最高时钟频率优化 | 第51页 |
| ·逻辑综合优化 | 第51-52页 |
| ·综合器 LeonardSpectrum | 第51页 |
| ·综合工具重要的警告信息 | 第51-52页 |
| 第6章 超声波流量计系统的仿真 | 第52-56页 |
| ·Modelsim 仿真工具介绍 | 第52-53页 |
| ·Modelsim 仿真软件仿真步骤介绍 | 第53-54页 |
| ·超声波流量计系统仿真 | 第54-56页 |
| 第7章 超声波流量计系统误差分析及展望 | 第56-58页 |
| ·超声波流量计系统误差分析 | 第56-57页 |
| ·对超声波信号进入管道的入射角和接收角的分析 | 第56页 |
| ·对影响超声波信号传播速度的主要因素温度的分析 | 第56-57页 |
| ·对管道内径的分析 | 第57页 |
| ·对超声波在管壁上传播时间引起误差的分析 | 第57页 |
| ·系统能够改进的方面及展望 | 第57-58页 |
| 第8章 结论 | 第58-60页 |
| 参考文献 | 第60-64页 |
| 致谢 | 第64-66页 |
| 在学期间主要科研成果 | 第66页 |
| 发表学术论文 | 第66页 |
