CN101799455A - 四通道双参数超声采集卡 - Google Patents

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CN101799455A CN 201010135423 CN201010135423A CN101799455A CN 101799455 A CN101799455 A CN 101799455A CN 201010135423 CN201010135423 CN 201010135423 CN 201010135423 A CN201010135423 A CN 201010135423A CN 101799455 A CN101799455 A CN 101799455A
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李文强
杨录
马福昌
郭雁文
黄刚
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Abstract

一种属于电子装置的四通道双参数超声采集卡，用CPLD作主控芯片，用ISA总线作采集卡与工控机间的接口，用DAC产生压控信号，用ADC读取回波幅值，用可编程定时、计数器读取回波时间并产生门位、门宽控制信号，用FIFO暂存回波幅值和回波时间，并有预留串口；本发明从本质上解决了通过一块采集卡，可实现同时读取回波幅值和时间双参数，提供四通道、独立的超声触发信号，程控式、压控信号和程控、数字式门位、门宽控制信号，具有一定的通用性和实用性；另外，本采集卡的外设最大限度地采用总线模式，串行、并行数据模式相结合，电路简单、安装、使用方便，而成本和目前采集卡相比并未明显提高。

Description

四通道双参数超声采集卡
所属技术领域
本发明提出一种属于电子装置的超声采集卡，尤其是能彻底解决在超声检测系统中，第一因现有的采集卡，针对于不同的检测工件，必须专门设计采集卡或主板；第二本采集卡可解决目前现有的采集卡不能测量回波时间，不能提供数字式的回波门位和门宽的控制信号，不能提供压控放大电路中所需的压控信号等问题。
背景技术
随着对产品安全性、可靠性要求的提高，无损检测被应用的越来越广，而超声作为一种绿色、高效、低成本的工具，在无损检测中所占的比例和重要性越来越大。在中型以上的超声无损检测系统中，目前的采集卡只能产生触发信号和读取回波幅值，这样会带来一些问题：(1)对于一些数字式的超声接收电路，目前的采集卡不能提供数控功能，如压控放大电路中所需的程控式、压控信号，程控、数字式门位、门宽控制信号；(2)对于一些需要读取回波时间的系统，目前的采集卡不具有读取回波时间的功能。要解决这些问题，就需再专门设计一块副主板，这样虽然可以解决问题，但又会带来一些新的问题：(1)副主板需要专门的接口来实现与采集卡或工控机之间的数据交换，常见的接口主要是串口，而目前大多数采集卡并不带有预留的串口，如果选择带有预留串口的新采集卡，又要学习、掌握新的采集卡，无形中增加了研发的难度、周期和成本；如果选择副主板和工控机间通过串口实现数据交换，涉及工控机、采集卡、副主板三者间的协调问题，这样无形中也会增加研发的难度、周期和成本；另外，串口属于一种低速数据接口，它将成为系统速度的瓶颈；(2)当检测工件不同时，所需的副主板一般不同，又需要重新设计副主板，这必然会降低劳动效率，增加研发难度、周期和成本；(3)采集卡和副主板组合成的主板系统，给调试和维护也带来不便。
发明内容
为了从本质上解决目前的采集卡不能提供：数字式超声接收电路中，压控放大电路所需的程控式、压控信号，程控、数字式门位、门宽控制信号；读取回波时间。本发明提出一种四通道、双参数超声采集卡，具有以下功能：四通道超声触发信号；四通道压控放大电路所需的程控式、压控信号；四通道、程控、数字式、门位、门宽的控制信号；采集四通道超声回波幅值信号；采集四通道、超声回波时间；预留串口一个。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：用CPLD作主控芯片，用ISA总线作采集卡与工控机间的数据交换接口，用数模转换器产生压控放大电路所需的压控信号，用模数转换器读取回波幅值，用可编程定时、计数器读取回波时间和产生门位、门宽的控制信号，用2片FIFO分别暂存回波幅值和回波时间，用CPLD产生预留串口。其结构见图1：本发明的组成框图，其中ISA接口，串口，FIFO模块，采集卡选择模块，触发模块，数模转换模块，模数转换模块，定时、计数模块都分别与CPLD电连接。
本发明的有益效果：本采集卡不仅可提供触发信号和读取回波幅值的功能，还具有提供压控放大电路所需的程控式、压控信号，提供程控、数字式、门位、门宽的控制信号，提供读取回波时间和串口的功能，而成本没有明显提高。所以，它从本质上彻底解决了通过一块采集卡，就可实现同时读取回波幅值和时间，同时提供程控式、压控信号和程控、数字式、门位、门宽的控制信号，具有一定的通用性、实用性。另外，本发明所提出的采集卡不仅电路简单、价格低廉，而且安装、使用方便。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的组成框图。
图2是本发明的对外接口图。
图3是本发明的电路原理图。
图1中，1.采集卡选择模块，2.FIFO模块，3.串口，4.ISA接口，5.CPLD，6.触发模块，7.模数转换模块，8.数模转换模块，9.定时、计数模块。
图2中，1.ISA总线接口，2.本发明提出的采集卡，3.DB37接口。
图3中，给出了本发明中各种器件的具体名称和连接关系：其中
(1)采集卡选择开关(Addr-Set)的1、2、3、4脚分别和排阻(RP1)的5、4、3、2脚电连接，RP1的1脚与VCC电连接，Addr-Set的8、7、6、5脚与GND电连接；
(2)八路比较器(U11)的1、2、4、6、8脚分别与ISA总线(CON-AT62B)的A11、A25、A24、A23、A22脚电连接，U11的3、5、7、9脚分别与Addr-Set的4、3、2、1脚电连接，U11的11、13、15、17、12、14、16、18脚与GND电连接，U11的19脚与可编程逻辑器件(CPLD，U2A)的60脚电连接；
(3)模数转换器(U1)的36、37脚与DB37(J1)的31脚电连接，U1的38、39脚与J1的28脚电连接，U1的40、41脚与J1的25脚电连接，U1的42、43脚与J1的22脚电连接，U1的6、44、13脚与VCC电连接，U1的21、22、23、24、20、19、18、17、16、15、12、11、10、9、8、7、26脚分别与U2A的140、137、136、135、141、142、144、145、146、147、149、150、151、154、155、156、134电连接，U1的3脚与基准电压芯片(P1)的2脚电连接，U1的1、27脚与AGND电连接，U1的14脚与GND电连接，U1的4脚与AVCC电连接；
(4)数模转换器(U4)的1、13脚与GND电连接，2、3、4、5脚与基准电压芯片(P2)的2脚电连接，U4的6、7、8脚分别与U2A的160、158、157脚电连接，U4的9、10、11、12脚分别与J1的21、24、27、30脚电连接，U4的14脚与VCC电连接；
(5)可编程定时、计数器(U5、U6、U7、U3)的1、2、3、4、5、6、7、8、20、19、22、23脚分别与U2A的22、21、18、17、16、15、13、12、6、7、2、1脚电连接，U5、U6、U7、U3的12、24脚分别与GND和VCC电连接，U5、U6、U7、U3的18、15、9脚与U2A的8脚电连接；U5的21、16、11脚分别与U2A的33、34、37脚电连接，U5的14脚与U5的10脚电连接，U5的13脚与J1的20脚电连接；U6的21、16、11脚分别与U2A的28、29、32脚电连接，U6的14脚与U6的10脚电连接，U6的13脚与J1的23脚电连接；U7的21、16、11脚分别与U2A的23、26、27脚电连接，U7的14脚与U7的10脚电连接，U7的13脚与J1的26脚电连接；U3的21、16、11脚分别与U2A的3、9、11脚电连接，U3的14脚与U3的10脚电连接，U3的13脚与J1的29脚电连接；
(6)ISA总线(CON-AT62B)的B1、B3、B9脚分别与GND、VCC、+12V电连接，CON-AT62B的B13、B14、A31、A30、A29、A28、A27、A26、A9、A8、A7、A6、A5、A4、A3、A2脚分别与U2A的65、64、53、54、56、57、58、59、69、70、71、73、74、75、76、77脚电连接；
(7)FIFO(U8、U10)的24、25、26、27、3、4、5、6、9、10、11、12、16、17、18、19脚分别与U2A的201、203、205、207、204、202、200、198脚电连接，U8、U10的7、14脚与GND电连接，U8、U10的28脚与VCC电连接；U8的1、15、21、8、20、23、22分别与U2A的208、181、196、194、193、199、197电连接；U10的1、15、21、8、20、23、22分别与U2A的180、173、177、174、175、179、178电连接；
(8)基准电压芯片(P1、P2)的3脚与AGND电连接；电阻(R1)一端与+12V电连接，另一端与P1的2脚电连接；电阻(R2)一端与AVCC电连接，另一端与P2的2脚电连接；
(9)DB37(J1)的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、33、15脚分别与U2A的37、126、125、32、124、123、27、120、119、11、117、107、106、105脚电连接，J1的13、32、34脚分别与AGND、AVCC、GND电连接。
为了表达方便，给出表1：本发明提出的采集卡的器件清单。
表1本发明提出的采集卡的器件清单
  名称   功能或型号   数量(只)
  EPM560ARC208-10   CPLD(可编程逻辑器件)   1
  82C54   可编程定时、计数器   4
  IDT7205   FIFO(双口先入先出式RAM)   2
  TLC5620   四路、八位数模转换器   1
  AD7891-1   十六路、十二位模数转换器   1
  74LS688   八路比较器   1
  LM336-5.0   5伏基准电压芯片   1
  LM336-2.5   2.5伏基准电压芯片   1
  电阻   4K7   2
  排阻   10K*4   1
  拨码开关   4位式   1
  名称   功能或型号   数量(只)
  DB37   DB37接头(弯式、母头)   1
具体实施方式
在图1所示实施例中，采集卡选择模块(1)选用四位拨码开关和八位比较器实现，可实现16块采集卡的选择；FIFO模块(2)选用的FIFO IDT7205，共2片，一片暂存回波幅值，另一片暂存回波时间；串口(3)选用波特率可设置的异步、全双工串行接口；ISA接口(4)选用62引脚的ISA接口；CPLD(5)选用的型号为EPM560ARC208-10；触发模块(6)选用CPLD产生四路交替的超声触发信号；模数转换模块(7)选用的ADC型号为TLC5620；数模转换模块(8)选用的DAC型号为AD7891-1；定时、计数模块(9)选用的定时、计数器为82C54，共4片。
在图2所示实施例中，ISA总线接口(1)选用62引脚的ISA接口，一方面实现工控机与采集卡间的数据交换，另一方面实现采集卡从工控机获取+5V和+12V的电源；本发明提出的采集卡(2)是工控机和超声收发系统间的桥梁；DB37接口(3)选用弯式DB37母接头，一方面便于安装，另一方面便于调试、测试和维护。
在图3所示实施例中，其中
(1)Addr-Set(四位拨码开关)和U11(八路比较器，74LS688)的电路表明：当拨动四位拨码开关的某一位开关时，该位的输出就发生高、低电平的交替变化；将74LS688的P4～P7和Q4～Q7接GND，将ISA总线十位地址中的高四位(ISA-A6～ISA-A9)分别与四位拨码开关的输出(JP-A1～JP-A4)比较。当工控机对ISA总线进行操作，ISA-AEN输出低电平，此时74LS688的片选使能，且当ISA-A6～ISA-A9分别与JP-A1～JP-A4对应相同时，74LS688的输出(Addr-Match)为低电平，用Addr-Match控制CPLD内部ISA总线的数据读模块，从而实现采集卡的选择；共16种组合，实现16块采集卡的选择，完全可满足95％工业需求；
(2)U1(十六路、十二位模数转换器，AD7891-1)的电路表明：将Ch-A1和Ch-B1短接成Ch-1A，Ch-A2和Ch-B2短接成Ch-2A，Ch-A3和Ch-B3短接成Ch-3A，Ch-A4和Ch-B4短接成Ch-4A，使得这8路模拟信号的输入变成了4路，根据AD7891-1的技术手册，确定这4路模拟信号的输入范围是±5V，比±10V输入范围的测量精度高了1倍，并通过这4路模拟信号输入通道分别实现A、B、C、D通道超声回波信号幅值的转换；模数转换基准电压(Ref-In脚接P1的2脚VREF-5.0V)由外部专门提供+5V的电压，保证了模数转换的精度；DVDD和AVDD独立，DGND和AGND独立，即数字电源、模拟电源，数字地、模拟地分开，降低了系统噪声；
(3)U4(四路、八位、串行数模转换器，TLC5620)的电路表明：通过1片输出2.5V基准电压芯片(P2、LM336-2.5V)同时给4路数模转换通道提供基准电压，既简化了电路、降低了成本，又保证了4路输出模拟信号VC-A、VC-B、VC-C、VC-D精度的一致性；同时串行数据接口的TLC5620既减少了对CPLD的I/O和宏单元占用，又简化了电路，另外系统对TLC5620的操作频率很低，所以这种串行的数据接口不会影响系统的速度；VC-A、VC-B、VC-C、VC-D分别为超声A、B、C、D通道收发系统中压控电路所需的4路程控、压控信号；
(4)U5、U6、U7、U3(十六位、3路可编程定时、计数器，82C54)的电路表明：将4片82C54的数据总线(82C54-Date0～82C54-Date7)、内部片选线(82C54-A0、82C54-A1)、读线(82C54-RD)、写线(82C54-WR)以总线的形式通过CPLD控制，而将各自的外部片选线(82C54-CS-A、82C54-CS-B、82C54-CS-C、82C54-CS-D)分别通过CPLD不同的I/O口控制，既简化了电路、程序，又减少了对CPLD的I/O和宏单元占用；将4个82C54的所有时钟线(82C54-CLK)短接，通过CPLD的I/O提供时钟，而没有通过外接晶振提供，既降低了成本，又使82C54工作时钟具有一定的灵活性；
在U5中：将定时、计数器0和定时、计数器1工作在方式1(可编程单脉冲模式)，定时、计数器0的门控信号(GATE-0)由超声波A通道的触发信号(CF-A)提供；定时、计数器1的门控信号(GATE-1)由定时、计数器0的输出信号(82C54-OUT0-A)提供，通过输出信号MK-A实现对超声A通道回波信号程控、数字式门位、门宽的控制；将定时、计数器2工作在方式2(速率方式器模式)，定时、计数器2的门控信号(GATE-2)由超声波A通道经CPLD处理后的回波信号(Gate-A)提供，实现超声A通道回波时间的获取；
在U6中：将定时、计数器0和定时、计数器1工作在方式1(可编程单脉冲模式)，定时、计数器0的门控信号(GATE-0)由超声波B通道的触发信号(CF-B)提供；定时、计数器1的门控信号(GATE-1)由定时、计数器0的输出信号(82C54-OUT0-B)提供，通过输出信号MK-B实现对超声B通道回波信号程控、数字式门位、门宽的控制；将定时、计数器2工作在方式2(速率方式器模式)，定时、计数器2的门控信号(GATE-2)由超声波B通道经CPLD处理后的回波信号(Gate-B)提供，实现超声B通道回波时间的获取；
在U7中：将定时、计数器0和定时、计数器1工作在方式1(可编程单脉冲模式)，定时、计数器0的门控信号(GATE-0)由超声波C通道的触发信号(CF-C)提供；定时、计数器1的门控信号(GATE-1)由定时、计数器0的输出信号(82C54-OUT0-C)提供，通过输出信号MK-C实现对超声C通道回波信号程控、数字式门位、门宽的控制；将定时、计数器2工作在方式2(速率方式器模式)，定时、计数器2的门控信号(GATE-2)由超声波C通道经CPLD处理后的回波信号(Gate-C)提供，实现超声C通道回波时间的获取；
在U3中：将定时、计数器0和定时、计数器1工作在方式1(可编程单脉冲模式)，定时、计数器0的门控信号(GATE-0)由超声波D通道的触发信号(CF-D)提供；定时、计数器1的门控信号(GATE-1)由定时、计数器0的输出信号(82C54-OUT0-D)提供，通过输出信号MK-D实现对超声D通道回波信号程控、数字式门位、门宽的控制；将定时、计数器2工作在方式2(速率方式器模式)，定时、计数器2的门控信号(GATE-2)由超声波D通道经CPLD处理后的回波信号(Gate-D)提供，实现超声D通道回波时间的获取；
(5)CON-AT62B(ISA总线)的电路表明：本采集卡的+12V、VCC(+5V)、GND通过ISA总线从工控机获取；在本采集卡中，把所有外设，包括2片FIFO都视为I/O设备控制，因为只使用了ISA总线中的I/O读线(IOR)和I/O写线(IOW)，未使用暂存器读线、写线；利用ISA-A0～ISA-A5实现采集卡内部片选，利用ISA-A6～ISA-A9实现采集卡外部片选，利用ISA-Data0～ISA-Data7作数据总线，从而通过ISA总线实现工控机与采集卡之间的数据交换；为了表达的方便，给出表2：本发明提出的采集卡中的ISA总线协议；
(6)U8、U10(2片8kB的FIFO，IDT7205)的电路表明：将2片IDT7205的数据输入总线(FIFO-D0～FIFO-D7)、数据输出总线(FIFO-Q0～FIFO-Q7)以总线的形式通过CPLD控制，而将各自的写线(FIFO-WR-A、FIFO-WR-B)、读线(FIFO-RD-A、FIFO-RD-B)、读空线(FIFO-EF-A、FIFO-EF-B)、写满线(FIFO-FF-A、FIFO-FF-B)、写半满线(FIFO-HF-A、FIFO-HF-B)、读指针归零线(FIFO-RT-A、FIFO-RT-B)、读、写指针归零线(FIFO-ResetA、FIFO-ResetB)分别通过CPLD不同的I/O口控制，既简化了电路、程序，又减少了对CPLD的I/O和宏单元占用；其中一片IDT7205暂存回波幅值，另一片IDT7205暂存回波时间；
(7)J1(弯式DB母接头，DB37)的电路表明：通过该接口，实现采集卡和A、B、C、D共4通道超声收发系统之间的数据交换，其中，A通道的信号包括：超声触发输出信号(CF-A)，回波信号的门位、门宽输出控制信号(MK-A)，回波信号的峰值保持与接地输出控制信号(PDK01-A)，压控放大电路所需的压控信号(VC-A)，回波信号的时间输入信号(Gate-A-IN)，回波信号的幅值输入信号(Ch-1A)；B通道的信号包括：超声触发输出信号(CF-B)，回波信号的门位、门宽输出控制信号(MK-B)，回波信号的峰值保持与接地输出控制信号(PDK01-B)，压控放大电路所需的压控信号(VC-B)，回波信号的时间输入信号(Gate-B-IN)，回波信号的幅值输入信号(Ch-2A)；C通道的信号包括：超声触发输出信号(CF-C)，回波信号的门位、门宽输出控制信号(MK-C)，回波信号的峰值保持与接地输出控制信号(PDK01-C)，压控放大电路所需的压控信号(VC-C)，回波信号的时间输入信号(Gate-C-IN)，回波信号的幅值输入信号(Ch-3A)；D通道的信号包括：超声触发输出信号(CF-D)，回波信号的门位、门宽输出控制信号(MK-D)，回波信号的峰值保持与接地输出控制信号(PDK01-D)，压控放大电路所需的压控信号(VC-D)，回波信号的时间输入信号(Gate-D-IN)，回波信号的幅值输入信号(Ch-4A)；CF-A、CF-B、CF-C、CF-D是频率为2kHz，高电平为1us的方波；通过超声收发系统向采集卡提供+5V的模拟电源(AVCC)和模拟地(AGND)；通过TXD、RXD、GND向外部提供波特率可设置的串口。

Claims (9)

1.一种属于电子装置的四通道双参数超声采集卡，其特征是：IAS接口、串口、FIFO模块、采集卡选择模块、触发模块、模数转换模块、数模转换模块、定时、计数模块都分别与CPLD电连接；
2.根据权利要求1所述的四通道双参数超声采集卡，其特征是：采集卡选择模块由四位拨码开关和八路比较器(74LS688)实现，该模块的电路表明：当拨动四位拨码开关的某一位开关时，该位的输出就发生高、低电平的交替变化；将74LS688的P4～P7和Q4～Q7接GND，将ISA总线十位地址中的高四位(ISA-A6～ISA-A9)分别与四位拨码开关的输出(JP-A1～JP-A4)比较。当工控机对ISA总线进行操作，ISA-AEN输出低电平，此时74LS688的片选使能，且当ISA-A6～ISA-A9分别与JP-A1～JP-A4对应相同时，74LS688的输出(Addr-Match)为低电平，用Addr-Match控制CPLD内部ISA总线的数据读模块，从而实现采集卡的选择；共16种组合，实现16块采集卡的选择，完全可满足95％工业需求；
3.根据权利要求1所述的四通道双参数超声采集卡，其特征是：模数转换器用AD7891-1，该模块的电路表明：将Ch-A1和Ch-B1短接成Ch-1A，Ch-A2和Ch-B2短接成Ch-2A，Ch-A3和Ch-B3短接成Ch-3A，Ch-A4和Ch-B4短接成Ch-4A，使得这8路模拟信号的输入变成了4路，根据AD7891-1的技术手册，确定这4路模拟信号的输入范围是±5V，比±10V输入范围的测量精度高了1倍，并通过这4路模拟信号输入通道分别实现A、B、C、D通道超声回波信号幅值的转换；模数转换基准电压(Ref-In脚接P1的2脚VREF-5.0V)由外部专门提供+5V的电压，保证了模数转换的精度；DVDD和AVDD独立，DGND和AGND独立，即数字电源、模拟电源，数字地、模拟地分开，降低了系统噪声；
4.根据权利要求1所述的四通道双参数超声采集卡，其特征是：数模转换器用TLC5620，该模块电路的表明：通过1片输出2.5V基准电压芯片(P2、LM336-2.5V)同时给4路数模转换通道提供基准电压，既简化了电路、降低了成本，又保证了4路输出模拟信号VC-A、VC-B、VC-C、VC-D精度的一致性；同时串行数据接口的TLC5620既减少了对CPLD的I/O和宏单元占用，又简化了电路，另外系统对TLC5620的操作频率很低，所以这种串行的数据接口不会影响系统的速度；VC-A、VC-B、VC-C、VC-D分别为超声A、B、C、D通道收发系统中压控电路所需的4路程控、压控信号；
5.根据权利要求1所述的四通道双参数超声采集卡，其特征是：可编程定时、计数器选用82C54，该模块的电路表明：将4片82C54的数据总线(82C54-Date0～82C54-Date7)、内部片选线(82C54-A0、82C54-A1)、读线(82C54-RD)、写线(82C54-WR)以总线的形式通过CPLD控制，而将各自的外部片选线(82C54-CS-A、82C54-CS-B、82C54-CS-C、82C54-CS-D)分别通过CPLD不同的I/O口控制，既简化了电路、程序，又减少了对CPLD的I/O和宏单元占用；将4个82C54的所有时钟线(82C54-CLK)短接，通过CPLD的I/O提供时钟，而没有通过外接晶振提供，既降低了成本，又使82C54工作时钟具有一定的灵活性；
在U5中：将定时、计数器0和定时、计数器1工作在方式1(可编程单脉冲模式)，定时、计数器0的门控信号(GATE-0)由超声波A通道的触发信号(CF-A)提供；定时、计数器1的门控信号(GATE-1)由定时、计数器0的输出信号(82C54-OUT0-A)提供，通过输出信号MK-A实现对超声A通道回波信号程控、数字式门位、门宽的控制；将定时、计数器2工作在方式2(速率方式器模式)，定时、计数器2的门控信号(GATE-2)由超声波A通道经CPLD处理后的回波信号(Gate-A)提供，实现超声A通道回波时间的获取；
在U6中：将定时、计数器0和定时、计数器1工作在方式1(可编程单脉冲模式)，定时、计数器0的门控信号(GATE-0)由超声波B通道的触发信号(CF-B)提供；定时、计数器1的门控信号(GATE-1)由定时、计数器0的输出信号(82C54-OUT0-B)提供，通过输出信号MK-B实现对超声B通道回波信号程控、数字式门位、门宽的控制；将定时、计数器2工作在方式2(速率方式器模式)，定时、计数器2的门控信号(GATE-2)由超声波B通道经CPLD处理后的回波信号(Gate-B)提供，实现超声B通道回波时间的获取；
在U7中：将定时、计数器0和定时、计数器1工作在方式1(可编程单脉冲模式)，定时、计数器0的门控信号(GATE-0)由超声波C通道的触发信号(CF-C)提供；定时、计数器1的门控信号(GATE-1)由定时、计数器0的输出信号(82C54-OUT0-C)提供，通过输出信号MK-C实现对超声C通道回波信号程控、数字式门位、门宽的控制；将定时、计数器2工作在方式2(速率方式器模式)，定时、计数器2的门控信号(GATE-2)由超声波C通道经CPLD处理后的回波信号(Gate-C)提供，实现超声C通道回波时间的获取；
在U3中：将定时、计数器0和定时、计数器1工作在方式1(可编程单脉冲模式)，定时、计数器0的门控信号(GATE-0)由超声波D通道的触发信号(CF-D)提供；定时、计数器1的门控信号(GATE-1)由定时、计数器0的输出信号(82C54-OUT0-D)提供，通过输出信号MK-D实现对超声D通道回波信号程控、数字式门位、门宽的控制；将定时、计数器2工作在方式2(速率方式器模式)，定时、计数器2的门控信号(GATE-2)由超声波D通道经CPLD处理后的回波信号(Gate-D)提供，实现超声D通道回波时间的获取；
6.根据权利要求1所述的四通道双参数超声采集卡，其特征是：ISA接口选用62引脚的ISA总线，该模块的电路表明：本采集卡的+12V、VCC(+5V)、GND通过ISA总线从工控机获取；在本采集卡中，把所有外设，包括2片FIFO都视为I/O设备控制，因为只使用了ISA总线中的I/O读线(IOR)和I/O写线(IOW)，未使用暂存器读线、写线；利用ISA-A0～ISA-A5实现采集卡内部片选，利用ISA-A6～ISA-A9实现采集卡外部片选，利用ISA-Data0～ISA-Data7作数据总线，从而通过ISA总线实现工控机与采集卡之间的数据交换；
7.根据权利要求1所述的四通道双参数超声采集卡，其特征是：FIFO选用IDT7205，该模块的电路表明：将2片IDT7205的数据输入总线(FIFO-D0～FIFO-D7)、数据输出总线(FIFO-Q0～FIFO-Q7)以总线的形式通过CPLD控制，而将各自的写线(FIFO-WR-A、FIFO-WR-B)、读线(FIFO-RD-A、FIFO-RD-B)、读空线(FIFO-EF-A、FIFO-EF-B)、写满线(FIFO-FF-A、FIFO-FF-B)、写半满线(FIFO-HF-A、FIFO-HF-B)、读指针归零线(FIFO-RT-A、FIFO-RT-B)、读、写指针归零线(FIFO-ResetA、FIFO-ResetB)分别通过CPLD不同的I/O口控制，既简化了电路、程序，又减少了对CPLD的I/O和宏单元占用；其中一片IDT7205暂存回波幅值，另一片IDT7205暂存回波时间；
8.根据权利要求1所述的四通道双参数超声采集卡，其特征是：DB37选用弯式DB母接头，该模块的电路表明：通过该接口，实现采集卡和A、B、C、D共4通道超声收发系统之间的数据交换，其中，A通道的信号包括：超声触发输出信号(CF-A)，回波信号的门位、门宽输出控制信号(MK-A)，回波信号的峰值保持与接地输出控制信号(PDK01-A)，压控放大电路所需的压控信号(VC-A)，回波信号的时间输入信号(Gate-A-IN)，回波信号的幅值输入信号(Ch-1A)；B通道的信号包括：超声触发输出信号(CF-B)，回波信号的门位、门宽输出控制信号(MK-B)，回波信号的峰值保持与接地输出控制信号(PDK01-B)，压控放大电路所需的压控信号(VC-B)，回波信号的时间输入信号(Gate-B-IN)，回波信号的幅值输入信号(Ch-2A)；C通道的信号包括：超声触发输出信号(CF-C)，回波信号的门位、门宽输出控制信号(MK-C)，回波信号的峰值保持与接地输出控制信号(PDK01-C)，压控放大电路所需的压控信号(VC-C)，回波信号的时间输入信号(Gate-C-IN)，回波信号的幅值输入信号(Ch-3A)；D通道的信号包括：超声触发输出信号(CF-D)，回波信号的门位、门宽输出控制信号(MK-D)，回波信号的峰值保持与接地输出控制信号(PDK01-D)，压控放大电路所需的压控信号(VC-D)，回波信号的时间输入信号(Gate-D-IN)，回波信号的幅值输入信号(Ch-4A)；CF-A、CF-B、CF-C、CF-D是频率为2kHz，高电平为1us的方波；通过超声收发系统向采集卡提供+5V的模拟电源(AVCC)和模拟地(AGND)；通过TXD、RXD、GND向外部提供波特率可设置的串口；
9.根据权利要求1所述的四通道双参数超声采集卡，其特征是：本采集卡的外设最大限度地采用总线思想，串行、并行数据模式相结合，所以电路简单、安装、使用方便，而成本和目前采集卡相比并没有明显提高。
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