高速可靠的工業(yè)CT數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、工業(yè)CT(Industrial Computed Tomography)技術(shù)被譽(yù)為當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域最佳的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。工業(yè)CT系統(tǒng)通常由射線源、機(jī)械掃描系統(tǒng)、探測(cè)器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、屏蔽設(shè)施等部分組成。隨著工業(yè)CT機(jī)分辨率以及檢測(cè)對(duì)象尺寸需求提高，探測(cè)器出來(lái)的數(shù)據(jù)量會(huì)越來(lái)越大。這將對(duì)工業(yè)CT的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和數(shù)據(jù)處理速度提出了更高的要求。
　　 本課題主要是研究和設(shè)計(jì)基于ARM9和FPGA的高速可靠的工

2、業(yè)CT數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。論文完成了基于ARM+FPGA架構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，以及ARM-Linux平臺(tái)下的AHB總線驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。并利用Microsoft VC設(shè)計(jì)了上位機(jī)通信測(cè)試軟件，完成了數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的驗(yàn)證工作。
　　 論文首先對(duì)工業(yè)CT數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的性能進(jìn)行了分析，確定系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)方案。而后，針對(duì)工業(yè)CT數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的特點(diǎn)，分別從硬件和軟件兩方面入手，闡述了基于ARM9處理器和FPGA芯片的

3、高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法，以及基于ARM-Linux平臺(tái)下的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，最后對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了測(cè)試。
　　 硬件方面以ARM9和FPGA為平臺(tái)，ARM9處理器采用了Samsung公司的S3C2410，F(xiàn)PGA采用Altera公司的EP1C6Q240C8。在FPGA平臺(tái)上，首先利用串并轉(zhuǎn)換的思想將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳過(guò)來(lái)的多路串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，接著再將這些并行數(shù)據(jù)存入多個(gè)FIFO中，然后通過(guò)FPGA的時(shí)序邏

4、輯將這些FIFO掛載到ARM系統(tǒng)的AHB總線上，實(shí)現(xiàn)了ARM和FPGA共享存儲(chǔ)器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)就使得ARM處理器可以直接讀取這些FIFO的數(shù)據(jù)，從而大大提高了數(shù)據(jù)的傳輸速度。
　　 軟件方面為了有效管理和運(yùn)用TCP/IP協(xié)議來(lái)進(jìn)行可靠的傳輸數(shù)據(jù)，我們?cè)贏RM處理器上運(yùn)行了Linux操作系統(tǒng)。并在S3C2410平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了基于Linux操作系統(tǒng)的AHB總線的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和基于Socket的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)通過(guò)