一體化核磁共振譜儀的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、本課題組提出了一種一體化核磁共振譜儀的設(shè)計(jì)方案，該方案是將核磁共振成像系統(tǒng)中的脈沖序列發(fā)生器、頻率源、梯度波形發(fā)生器、接收機(jī)等幾個(gè)主要模塊電路設(shè)計(jì)在同一塊電路板上，這樣可以降低譜儀成本，提高集成度。該譜儀采用ARM和FPGA相結(jié)合的硬件設(shè)計(jì)平臺(tái)，移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)，并根據(jù)譜儀的硬件設(shè)計(jì)添加了所需的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，還開發(fā)了相應(yīng)的應(yīng)用程序。
　　 該譜儀可以增加諸如鍵盤輸入、液晶顯示、打印接口等更加豐富的擴(kuò)展功能，因此，該

2、譜儀就相當(dāng)于一個(gè)具有特定功能的嵌入式設(shè)備，可以應(yīng)用于工業(yè)樣品檢測等領(lǐng)域。結(jié)合PC機(jī)上開發(fā)的界面控制軟件，該譜儀又相當(dāng)于一個(gè)實(shí)時(shí)控制脈沖序列運(yùn)行的前端設(shè)備，它首先接收PC機(jī)發(fā)送過來的脈沖序列數(shù)據(jù)，然后運(yùn)行脈沖序列，等脈沖序列執(zhí)行完成，再將接收到的磁共振信號(hào)傳給PC機(jī)，將運(yùn)算量極大的數(shù)據(jù)計(jì)算和處理工作全部交給PC機(jī)來完成，這樣可以最大化的發(fā)揮譜儀的功能，提高譜儀運(yùn)行的效率，保證實(shí)時(shí)性。PC機(jī)端選擇在Windows平臺(tái)下開發(fā)界面控制軟件，利用

3、網(wǎng)絡(luò)控制譜儀工作。
　　 一體化核磁共振譜儀的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要分成兩個(gè)部分，一部分是譜儀軟件，包括安裝在譜儀上的嵌入式Linux操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)控制軟件；另外一部分是PC機(jī)界面控制軟件，它的主要功能有脈沖序列選擇，實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定，實(shí)時(shí)顯示磁共振信號(hào)和數(shù)據(jù)后處理等。兩部分軟件之間利用socket進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，采用TCP/IP協(xié)議，這樣既能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃杂挚梢赃_(dá)到較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。利用網(wǎng)絡(luò)通信，該譜儀還可以接受遠(yuǎn)程操控和系統(tǒng)升級(jí)