基于FPGA的超聲診斷儀中PCI接口技術(shù)研究.pdf

1、超聲診斷儀是臨床醫(yī)學(xué)的常規(guī)檢查設(shè)備。近年來(lái)，隨著人們生活水平的改善、健康意識(shí)的增強(qiáng)以及社區(qū)醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展，對(duì)超聲診斷系統(tǒng)提出了更新更高的要求。醫(yī)學(xué)超聲成像系統(tǒng)主要由超聲探頭激勵(lì)電路、回波信號(hào)接收處理電路、同步控制電路、接口電路以及計(jì)算機(jī)構(gòu)成。其中，接口電路完成超聲圖像的暫存和傳輸?shù)墓δ芸刂疲?jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)圖像的存儲(chǔ)、顯示以及各種處理。 PCI(Peripheral Component Interconnect)局部總線是應(yīng)用在微機(jī)

2、領(lǐng)域的接口技術(shù)，它具備其他總線無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，如支持熱插拔、傳輸速度快且穩(wěn)定、低能耗等。PCI局部總線的引入，打破了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i，其以優(yōu)異的性能成為微機(jī)總線的主流。同時(shí)PCI總線因其高性能的特點(diǎn)在工程各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，是極具競(jìng)爭(zhēng)力的一種總線標(biāo)準(zhǔn)。 本文介紹了一種應(yīng)用在醫(yī)學(xué)超聲診斷系統(tǒng)中的PCI接口設(shè)計(jì)，并提出了一種DMA方式下實(shí)現(xiàn)超聲圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。本方案中，以FPGA作為DMA數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂坪诵?，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈活性

3、強(qiáng)，方便易行，完全滿足醫(yī)學(xué)超聲診斷系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示圖像的要求。在充分了解醫(yī)用醫(yī)學(xué)超聲成像系統(tǒng)的原理、PCI2.2總線規(guī)范、DMA數(shù)據(jù)傳輸原理、FPGA設(shè)計(jì)原理及方法、PCI設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序原理的基礎(chǔ)上，建立了基于DMA方式的醫(yī)學(xué)超聲診斷采集系統(tǒng)的PCI接口模型。本文采用了Altera公司的PCI核--PCI_MT32，在QuartusⅡ上完成了基于PCI總線的接口電路包括DMA控制器、乒乓緩存控制結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)通道FIFO等基本模塊的設(shè)計(jì)工作，并在