基于FPGA的工業(yè)CT數(shù)據(jù)UDP傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用研究.pdf

1、工業(yè)CT、(ICT)技術(shù)，是自動控制、通信工程、機械工程、光電技術(shù)及圖像處理等等多學(xué)科的集合，亦即計算機斷層掃描成像技術(shù)，應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品的無損檢測和探傷，是目前最佳的檢測技術(shù)手段。
　　 隨著人們對一些大型工件的檢測需求，工業(yè)CT在其探測的精度、探測的最大直徑、探測速度等方面有了新的要求，這樣的趨勢都導(dǎo)致了探測器采集探測射線路數(shù)和采集速度的增加，從而使得需要處理和傳輸?shù)缴衔粰C的數(shù)據(jù)量成幾何倍數(shù)地增漲，同時人們又需要較遠的傳輸距離

2、和較低的成本。
　　 本課題就是在這種實際需求中提出來的，系統(tǒng)采用以太網(wǎng)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速、遠距離傳輸。首先，闡述了系統(tǒng)設(shè)計方案。傳輸層協(xié)議選取UDP而不是TCP協(xié)議的原因作出了說明，針對工業(yè)CT數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)具有的點對點和多上行數(shù)據(jù)的特點，剪裁掉了網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議中報文控制協(xié)議和管理協(xié)議ICMP和IGMP，刪除了鏈路層的地址解析和逆解析協(xié)議ARP和RARP等。根據(jù)UDP協(xié)議對數(shù)據(jù)的處理流程，將FPGA中數(shù)據(jù)處理的整體流程劃分為：FPG

3、A前級處理模塊、UDP模塊、IP模塊與MAC模塊，并結(jié)合FPGA芯片，提出了具體實現(xiàn)步驟。其次，從FPGA的結(jié)構(gòu)及特性出發(fā)講解了FPGA模塊工作原理，內(nèi)部模塊的組成；描述了物理層芯片的工作方式以及與FPGA的連接方式，完成了系統(tǒng)整體硬件設(shè)計。再次，從軟件的角度闡述了系統(tǒng)軟件設(shè)計的思路，按照設(shè)計方案，對各個模塊的功能與實現(xiàn)進行了闡述，并在具體程序設(shè)計中利用Verilog HDL語言實現(xiàn)數(shù)字電路模塊設(shè)計。最后，對系統(tǒng)進行了論證，并對系統(tǒng)的測