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一種基于usb3.0和fpga采集控制的超聲診斷儀的制作方法

文檔序號:10512133閱讀:405來源:國知局
一種基于usb3.0和fpga采集控制的超聲診斷儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于USB3.0和FPGA采集控制的超聲診斷儀,包括換能器、FPGA、超聲控制面板和計算機,換能器發(fā)射超聲脈沖并接收反射波轉(zhuǎn)換成回波信號;FPGA接受并行數(shù)據(jù)并起緩存作用;超聲控制面板將超聲數(shù)字化前端經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換和波束合成之后得到的超聲射頻數(shù)據(jù)通過USB3.0總線實時傳輸至計算機,將處理后的圖像實時顯示在診斷儀的顯示器上。本發(fā)明與傳統(tǒng)的PCI總線或USB2.0串行總線的傳輸方案相比,傳輸速率提升了5?10倍,并且將傳統(tǒng)的16位超聲圖像擴展到了32位,大大提高了超聲數(shù)據(jù)的可擴展性。
【專利說明】
一種基于USB3.0和FPGA采集控制的超聲診斷儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及多普勒醫(yī)療超聲診斷儀技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種基于USB3.0和FPGA采集控制的超聲診斷儀。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方案是超聲醫(yī)療診斷儀的關(guān)鍵所在。由于超聲圖像是為了實現(xiàn)精確的診斷,不僅包含圖像的各種細(xì)節(jié)信息,還包含探頭,當(dāng)前狀態(tài),病人詳情等圖像狀態(tài)信息,高幀率的實時傳輸方案一直是超聲系統(tǒng)采集的難點所在,目前通過PCI總線或者USB2.0串行總線的傳輸方案速率有限,實際幀率大多在20-30幀每秒左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實際醫(yī)生診斷時候的動態(tài)性能要求。
[0003]現(xiàn)有的超聲圖像采集方案有兩種主流方案,一種是基于外圍設(shè)備控制器接口PCI總線的數(shù)據(jù)傳輸,這種方式有明顯的局限性。首先,PCI總線傳輸速度在實際中只能達到130m/ s左右,不能滿足超尚速的傳輸方案。其次,PCI總線的電路板排線、驅(qū)動設(shè)計復(fù)雜,往往用在臺式機上,現(xiàn)在的超聲醫(yī)療設(shè)備越來越趨向小型化和便攜性,PCI總線已經(jīng)不能滿足小型化的要求。再次,PCI總線方案不支持熱插拔,數(shù)據(jù)線脫離連接后需要重新啟動計算機才能實現(xiàn)復(fù)位,大大影響用戶體驗和開發(fā)效率。另外一種是基于USB2.0串行總線的數(shù)據(jù)采集方案。它具有實現(xiàn)簡單,支持熱插拔等優(yōu)點,但是它的數(shù)據(jù)傳輸速度有限,已經(jīng)不能符合圖像或者視頻實時傳輸?shù)囊?,實際使用中只能達到60m左右。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷,提供一種基于USB3.0和FPGA采集控制的超聲診斷儀,與傳統(tǒng)的PCI總線或USB2.0串行總線的傳輸方案相比,傳輸速率提升了 5-10倍,并且將傳統(tǒng)的16位超聲圖像擴展到了 32位,大大提高了超聲數(shù)據(jù)的可擴展性。
[0005 ]為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明一種基于USB3.0和FPGA采集控制的超聲診斷儀,包括換能器、FPGA、超聲控制面板和計算機,換能器發(fā)射超聲脈沖并接收反射波轉(zhuǎn)換成回波信號;FPGA接受并行數(shù)據(jù)并起緩存作用;超聲控制面板將超聲數(shù)字化前端經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換和波束合成之后得到的超聲射頻數(shù)據(jù)通過USB3.0總線實時傳輸至計算機,將處理后的圖像實時顯示在診斷儀的顯示器上。
[0007]進一步地,超聲控制面板包括USB3.0控制芯片和CPLD,USB3.0控制芯片的GPIF II接口選用Slave FIFO工作模式,與GPIF II接口相連的外部主控制器通過CPLD實現(xiàn),CPLD通過識別數(shù)字化前端中超聲射頻數(shù)據(jù)的控制信號確定進行數(shù)據(jù)采集,CPLD使能寫有效信號,將超聲射頻數(shù)據(jù)通過GPIF II接口寫入USB3.0控制芯片的輸入端點中并傳輸至計算機。
[0008]進一步地,USB3.0控制芯片內(nèi)置有USB3.0微處理器、由執(zhí)行USB3.0微處理器指令而生成高速串化解串器和光纖收發(fā)器的控制信號的啟動停止控制器、用于采集FPGA輸出的緩存數(shù)據(jù)的可編程數(shù)據(jù)采集控制器、用于將可編程數(shù)據(jù)采集控制器采集到的數(shù)據(jù)進行高速自動傳輸DMA引擎的端口 1、用于為DMA引擎在傳輸數(shù)據(jù)時提供數(shù)據(jù)緩沖的內(nèi)部緩沖區(qū)和與計算機進行實時傳輸?shù)腢SB3.0批量傳輸端口。
[0009]進一步地,USB3.0控制芯片還內(nèi)置一個端口 O,端口 O用于采集過程中的讀模式和寫模式切換。
[0010]進一步地,F(xiàn)PGA內(nèi)置有串化解串器數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、數(shù)據(jù)讀取模塊,數(shù)據(jù)緩存模塊選用32位數(shù)據(jù)寬度的FIFO緩存區(qū),高速串化解串器輸出的數(shù)據(jù)信號線A為16位的并行數(shù)據(jù),串化解串器數(shù)據(jù)接收模塊將數(shù)據(jù)信號線A上的16位并行數(shù)據(jù)復(fù)接為32位并行數(shù)據(jù)并存儲到FIFO緩存區(qū);數(shù)據(jù)讀取模塊將FIFO緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)讀出來通過數(shù)據(jù)信號線B發(fā)送給可編程數(shù)據(jù)采集控制器,可編程數(shù)據(jù)采集控制器通過DMA引擎自動將數(shù)據(jù)信號線B上的數(shù)據(jù)無間斷的傳輸?shù)経SB3.0批量傳輸端口。
[0011]進一步地,超聲控制面板采用USB3.0批量傳輸端口自帶的Ctrl傳輸模式,與計算機實現(xiàn)小數(shù)據(jù)量的雙向控制。
[0012]本發(fā)明的有益效果:相比于傳統(tǒng)的超聲診斷儀,該超聲診斷儀具有傳輸速度明顯加快,實際使用中可以達到400-500m/s,將傳統(tǒng)的16位超聲數(shù)據(jù)擴展到32位數(shù)據(jù),大大提高了超聲數(shù)據(jù)的可擴展性;速度比PCI總線方案提升4倍,比USB2.0提升了 1倍速度;USB3.0實現(xiàn)簡單,可在小型便攜B超方向發(fā)揮更大的作用;它支持熱插拔,機器在有故障發(fā)生的時候,不需要重啟計算機電腦,大大提高了用戶體驗。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明一種基于USB3.0和FPGA采集控制的超聲診斷儀的硬件結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0014]本發(fā)明所列舉的實施例,只是用于幫助理解本發(fā)明,不應(yīng)理解為對本發(fā)明保護范圍的限定,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明思想的前提下,還可以對本發(fā)明進行改進和修飾,這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求保護的范圍內(nèi)。
[0015]如圖1所示,本發(fā)明一種基于USB3.0和FPGA采集控制的超聲診斷儀,包括換能器1、FPGA 2、超聲控制面板3和計算機4,換能器I發(fā)射超聲脈沖并接收反射波轉(zhuǎn)換成回波信號;FPGA 2接受并行數(shù)據(jù)并起緩存作用;超聲控制面板3將超聲數(shù)字化前端經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換和波束合成之后得到的超聲射頻數(shù)據(jù)通過USB3.0總線實時傳輸至計算機4,與計算機4實現(xiàn)小數(shù)據(jù)量的雙向控制,內(nèi)置的端口 O用于采集過程中的讀模式和寫模式切換,將處理后的圖像實時顯示在診斷儀的顯示器上。
[0016]USB3.0超高速,全雙工,異步通知機制的采集控制系統(tǒng)(超聲控制面板3內(nèi)置)主要功能是將超聲數(shù)字化前端經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換和波束合成之后得到的超聲射頻數(shù)據(jù)通過USB3.0總線傳輸至計算機4。采集控制系統(tǒng)硬件主要由一片USB3.0控制芯片和一片CPLD組成,USB3.0控制芯片選用CYPRESS公司的CYUSB3014這款芯片,CYUSB3014支持新的USB3.0協(xié)議并且給外部設(shè)備提供了一個可配置的、并行和通用可編程的GPIF 11 (GeneralProgrammable Interface)接口,我們這里選用GPIF II接口的Slave FIFO工作模式,與GPIF II接口相連的外部主控制器選用一片CPLD實現(xiàn)。超聲射頻數(shù)據(jù)在采集控制系統(tǒng)上的傳輸流程是:CPLD通過識別數(shù)字化前端中超聲射頻信號的控制信號確定是否進行數(shù)據(jù)采集,如果滿足采集條件,則CPLD使能寫有效信號,將超聲射頻數(shù)據(jù)通過GPIF II接口寫入CYUSB3014芯片的輸入端點中并傳輸至計算機4。
[0017]具體的超聲多普勒采集控制系統(tǒng),USB3.0控制芯片使用CYPRESS公司的EZ-USBFX3(CYUSB3014)芯片。FX3是現(xiàn)有的USB3.0技術(shù)中兼容性和穩(wěn)定性比較高的一款芯片,內(nèi)置一個USB2.0的OTG端口(端口O)可以使得FX3實現(xiàn)讀/寫切換。它還擁有一個頻率為200MHZ的32位ARM926EJ處理器內(nèi)核,自帶的GPIF II接口可以輸出最高32位的數(shù)據(jù)。FX3芯片主要用在數(shù)字影音、打印、掃描、醫(yī)學(xué)成像、工業(yè)攝像等對傳輸帶寬要求較高的數(shù)據(jù)傳輸中。FX3內(nèi)部有一個能夠?qū)崿F(xiàn)5Gb/s傳輸速度的GPIF II接口,GPIF II接口可以和任何處理器、ASIC(Applicat1n Specific Integrated Circuit)nDSP(Digital Signal Processing)、FPGA和CPLD連接,GPIF II接口最高工作時鐘能夠達到100MHz,可配置成8位、16位、32位數(shù)據(jù)傳輸中的任何一種。內(nèi)嵌512kB SRAM用來存儲代碼和數(shù)據(jù)。FX3也提供低速外圍設(shè)備的接口,如UART,SPI,I2C,I2S總線接口 XPU主要通過固件程序和內(nèi)部DMA通道管理USB和GPIF 11,I2S,SPI,UART接口之間的數(shù)據(jù)傳輸。
[0018]USB3.0控制芯片包括USB3.0微處理器、由執(zhí)行USB3.0微處理器指令而生成高速串化解串器和光纖收發(fā)器的控制信號的啟動停止控制器、用于采集可編程邏輯控制器FPGA 2輸出的緩存數(shù)據(jù)的可編程數(shù)據(jù)采集控制器、用于將可編程數(shù)據(jù)采集控制器采集到的數(shù)據(jù)進行高速自動傳輸?shù)腄MA引擎、用于為DMA引擎在傳輸數(shù)據(jù)時提供數(shù)據(jù)緩沖的內(nèi)部緩沖區(qū)、用于與計算機4進行控制傳輸?shù)亩丝?O和與計算機4進行實時傳輸?shù)呐總鬏敹丝凇?br>[0019]USB3.0控制芯片內(nèi)部自帶一個端口 O(USB2.0的OTG端口)和端口 I,端口 O用于采集過程中的讀模式和寫模式切換,具體的,發(fā)送f f給端口 O,緩沖區(qū)進入寫模式,發(fā)送00給端口0,USB進入讀模式狀態(tài);端口 I用于為FPGA采集到的數(shù)據(jù)提供高速傳輸DMA引擎,F(xiàn)PGA 2傳遞過來的數(shù)據(jù)全都輸入USB3.0控制芯片內(nèi)部的數(shù)據(jù)緩沖區(qū),當(dāng)達到一定的數(shù)據(jù)包長度的時候,緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)一次性發(fā)送給計算機4。
[0020]FPGA 2選Altera的CycloneIV系列芯片,芯片型號為EP4CE115F29C7N,高速串化解串器選擇TI公司生產(chǎn)的TLK2711 oEP4CE115F29C7N芯片內(nèi)部包括串化解串器數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、數(shù)據(jù)讀取模塊。數(shù)據(jù)緩存模塊選擇使用32位數(shù)據(jù)寬度的FIFO緩存區(qū),高速串化解串器輸出的數(shù)據(jù)信號線A為16位的并行數(shù)據(jù),串化解串器數(shù)據(jù)接收模塊將數(shù)據(jù)信號線A上的16位并行數(shù)據(jù)復(fù)接為32位并行數(shù)據(jù)并存儲到FIFO緩存區(qū);數(shù)據(jù)讀取模塊將FIFO緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)讀出來通過數(shù)據(jù)信號線B發(fā)送給可編程數(shù)據(jù)采集控制器通過DMA引擎自動將數(shù)據(jù)信號線B上的數(shù)據(jù)無間斷的傳輸?shù)経SB3.0批量傳輸端口;啟動停止控制器在USB3.0微處理器的指令下生成發(fā)向串化解串器。
[0021 ]當(dāng)超聲系統(tǒng)啟動后,CYUSB3014USB3.0控制芯片自帶的USB2.0模塊會自動識別不同的USB設(shè)備,會進行兩次對USB設(shè)備的掃描遍歷。第一次USB識別為被識別為USB2.0高速設(shè)備,用于下載超聲數(shù)據(jù)采集的固件到芯片中,下載完成后,會自動識別成USB3.0超高速模式。
[0022]超聲診斷儀的控制一般利用USB3.0的數(shù)據(jù)輸出模式,發(fā)送對應(yīng)的控制字節(jié),實現(xiàn)對超聲系統(tǒng)各種參數(shù)的調(diào)節(jié)與控制。超聲系統(tǒng)每一個功能或參數(shù)的改變都對應(yīng)控制幀中的相應(yīng)字節(jié)的改變。發(fā)送不同的控制幀,就能調(diào)整功能或者調(diào)整參數(shù)。
[0023]超聲軟件啟動完畢后,自動識別成USB3.0超高速模式,需要搜索超聲探頭(換能器I)。具體的方法為,向USB3.0的端口 O發(fā)送ff,使其切換到寫模式,然后向USB3.0端口 out發(fā)送更改探頭識別碼對應(yīng)的控制字節(jié),讀取一幀32位圖像數(shù)據(jù),如果連續(xù)的高8位的數(shù)字都與探頭預(yù)定義的參數(shù)一樣,說明識別到一個探頭。依次循環(huán),根據(jù)超聲診斷儀的插槽數(shù)發(fā)送對應(yīng)數(shù)量的探頭識別控制幀,即可識別全部已插入的探頭。根據(jù)不同的探頭識別碼,找到超聲系統(tǒng)中預(yù)置序列化文件(一般為XML或INI文件),載入探頭的參數(shù)如半徑,陣元數(shù)量,陣元間隔等。探頭加載完成后,有時醫(yī)生選取對應(yīng)部位的預(yù)定義參數(shù)信息,那么必須再次讀寫序列化文件,序列化文件中定義了對應(yīng)的深度、B模式增益、幀相關(guān)對應(yīng)字節(jié)的取值情況。
[0024]探頭識別后,需要啟動超聲圖像采集。由于USB3.0的超高速傳輸模式和緩沖區(qū)最高支持32位的高速數(shù)據(jù),定義一幀圖像為512*512*4字節(jié)32位的數(shù)據(jù)。其中低16位包括8位黑白圖像數(shù)據(jù)和8位超聲參數(shù)數(shù)據(jù);高16位數(shù)據(jù)用于存儲其他輔助傳感器得到的數(shù)據(jù)或者其他擴展設(shè)備的數(shù)據(jù),比如激光器,紅外傳感器等設(shè)備。向USB3.0的端口 O發(fā)送ff,并一次性下發(fā)對應(yīng)端口的數(shù)據(jù)幀,超聲控制面板3收到下發(fā)參數(shù)后,啟動數(shù)據(jù)采集程序。
[0025]采集程序啟動后,需要把超聲數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)斤@示屏上。具體方法為,向USB3.0的端口O發(fā)送命令00,使端口 I切換至讀狀態(tài)。端口 I讀取一幀512*512*4的32位超聲數(shù)據(jù)。在計算機端提取低8位的像素數(shù)據(jù)并繪制成512*512*1字節(jié)8位的位圖。計算機4開啟相應(yīng)的線程專門處理像素提取與位圖轉(zhuǎn)換的功能,并不斷的繪制到多普勒超聲診斷儀的顯示器上。
[0026]凍結(jié)、解凍是多普勒超聲診斷儀控制采集狀態(tài)的基礎(chǔ)。所謂凍結(jié)就是計算機4在不斷采集圖像的過程中,醫(yī)生按下凍結(jié)鍵使圖像靜止的狀態(tài),在這個狀態(tài)下醫(yī)生可以觀察分析并保存病人的超聲圖像和對圖像進行處理和測量等操作。解凍是超聲診斷儀在凍結(jié)的情況下,使系統(tǒng)恢復(fù)高速采集狀態(tài)的功能。采用USB3.0實現(xiàn)凍結(jié)功能的具體方法是:在解凍狀態(tài)下,向USB3.0端口O發(fā)送ff,切換至USB3.0端口 I為寫狀態(tài),然后讀取當(dāng)前狀態(tài)的控制幀,將控制幀中對應(yīng)的凍結(jié)解凍對應(yīng)的位置O,發(fā)送給USB3.0的端口 I,并將計算機端軟件讀取超聲板數(shù)據(jù)的線程掛起;解凍的具體方法是:在凍結(jié)的狀態(tài)下,向USB3.0端口 O發(fā)送??,切換至USB3.0端口 I為寫狀態(tài),然后讀取當(dāng)前狀態(tài)的控制幀,將控制幀中對應(yīng)的凍結(jié)解凍對應(yīng)的位置I,發(fā)送給USB3.0的端口 I,并將計算機端軟件讀取超聲控制面板3數(shù)據(jù)的線程恢復(fù)。
[0027]對于參數(shù)的調(diào)節(jié)與模式的切換,大多類似,主要是調(diào)整不同的控制字,并通過USB3.0端口發(fā)送給超聲控制面板3 ο具體為:在讀取超聲數(shù)據(jù)線程開啟的情況下,向USB3.0端口O發(fā)送ff數(shù)據(jù),切換端口 I至寫狀態(tài),并下發(fā)控制幀。比如,現(xiàn)要使超聲參數(shù)的深度參數(shù)(Depth)加I,就要使現(xiàn)有的深度數(shù)據(jù)加上一個I,在確認(rèn)不超過對應(yīng)探頭超聲深度范圍的情況下,發(fā)送給USB3.0的端口 lout事件,超聲控制面板3收到刷新后的深度控制參數(shù)后,會傳遞對應(yīng)深度參數(shù)的位圖信息給計算機4,計算機4再按上面的讀取方式,便能不斷收到刷新后的圖像數(shù)據(jù)。
[0028]超聲診斷儀一般有8段TGC增益調(diào)節(jié),通過USB3.0端口,可以控制TGC增益。8段TGC增益對應(yīng)著控制幀中連續(xù)的8個字節(jié),范圍是從O - 2 5 5。T G C模塊滑動的時候,不斷的向USB3.0的端口 I發(fā)送當(dāng)前的TGC增益,超聲控制面板3收到刷新后的控制幀后,會讀取對應(yīng)的參數(shù)值,發(fā)送對應(yīng)的TGC增益的像素數(shù)據(jù)給計算機4,計算機4經(jīng)過提取并轉(zhuǎn)換位圖后獲得TGC刷新過后的超聲圖像。
[0029]傳統(tǒng)的超聲控制面板3與計算機4直接交互是通過RS232串行接口與計算機連接,然后發(fā)送對應(yīng)的按鍵碼進行交互。有了USB3.0接口后,可以利用USB3.0自帶的CtrI傳輸模式,實現(xiàn)對超聲圖像實現(xiàn)小數(shù)據(jù)量的雙向控制。具體方案是:以保存當(dāng)前圖像為例,判斷當(dāng)前狀態(tài)是否為凍結(jié)狀態(tài),如果不是則先進行上文定義的凍結(jié)操作。接著,初始化USB3.0端口的端口 O為Ctrl模式,便可以向USB3.0端口 I傳輸雙向的Ctrl控制命令,發(fā)送圖像保存命令fe,計算機4攔截到fe命令后,將當(dāng)前凍結(jié)畫面中的圖像數(shù)據(jù)保存到對應(yīng)的磁盤目錄中,并將對應(yīng)的狀態(tài)信息序列化成本地文件,保存到對應(yīng)的磁盤目錄中。
[0030]退出超聲系統(tǒng)的時候,由于系統(tǒng)處于高速采集狀態(tài),需要釋放USB3.0接口占用的資源。首先關(guān)閉USB3.0端口的out或者in事件,終止采集線程,然后依次關(guān)閉USB端口 O和端口 1,退出超聲軟件。
[0031]本發(fā)明在實際測試中,速度為300-400m/s,每秒可傳遞200-300幀512*512*4字節(jié)32位的超聲圖像,與現(xiàn)有的PCI總線或USB2.0的方案相比,傳輸速率提升了5-10倍,并且將傳統(tǒng)的16位超聲圖像擴展到了 32位,大大提高了超聲數(shù)據(jù)的可擴展性。
【主權(quán)項】
1.一種基于USB3.0和FPGA采集控制的超聲診斷儀,其特征在于:包括換能器(I)、FPGA(2)、超聲控制面板(3)和計算機(4),換能器(I)發(fā)射超聲脈沖并接收反射波轉(zhuǎn)換成回波信號;FPGA(2)接受并行數(shù)據(jù)并起緩存作用;超聲控制面板(3)將超聲數(shù)字化前端經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換和波束合成之后得到的超聲射頻數(shù)據(jù)通過USB3.0總線實時傳輸至計算機(4),將處理后的圖像實時顯示在診斷儀的顯示器上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于USB3.0和FPGA采集控制的超聲診斷儀,其特征在于:所述超聲控制面板(3)包括USB3.0控制芯片和CPLD,USB3.0控制芯片的GPIF II接口選用SlaveFIFO工作模式,與GPIF II接口相連的外部主控制器通過CPLD實現(xiàn),CPLD通過識別數(shù)字化前端中超聲射頻數(shù)據(jù)的控制信號確定進行數(shù)據(jù)采集,CPLD使能寫有效信號,將超聲射頻數(shù)據(jù)通過GPIF II接口寫入USB3.0控制芯片的輸入端點中并傳輸至計算機(4)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于USB3.0和FPGA采集控制的超聲診斷儀,其特征在于:所述USB3.0控制芯片內(nèi)置有USB3.0微處理器、由執(zhí)行USB3.0微處理器指令而生成高速串化解串器和光纖收發(fā)器的控制信號的啟動停止控制器、用于采集FPGA(2)輸出的緩存數(shù)據(jù)的可編程數(shù)據(jù)采集控制器、用于將可編程數(shù)據(jù)采集控制器采集到的數(shù)據(jù)進行高速自動傳輸DMA引擎的端口 1、用于為DMA引擎在傳輸數(shù)據(jù)時提供數(shù)據(jù)緩沖的內(nèi)部緩沖區(qū)和與計算機(4)進行實時傳輸?shù)腢SB3.0批量傳輸端口。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于USB3.0和FPGA采集控制的超聲診斷儀,其特征在于:所述USB3.0控制芯片還內(nèi)置一個端口 O,端口 O用于采集過程中的讀模式和寫模式切換。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于USB3.0和FPGA采集控制的超聲診斷儀,其特征在于:所述FPGA(2)內(nèi)置有串化解串器數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、數(shù)據(jù)讀取模塊,數(shù)據(jù)緩存模塊選用32位數(shù)據(jù)寬度的FIFO緩存區(qū),高速串化解串器輸出的數(shù)據(jù)信號線A為16位的并行數(shù)據(jù),串化解串器數(shù)據(jù)接收模塊將數(shù)據(jù)信號線A上的16位并行數(shù)據(jù)復(fù)接為32位并行數(shù)據(jù)并存儲到FIFO緩存區(qū);數(shù)據(jù)讀取模塊將FIFO緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)讀出來通過數(shù)據(jù)信號線B發(fā)送給可編程數(shù)據(jù)采集控制器,可編程數(shù)據(jù)采集控制器通過DMA引擎自動將數(shù)據(jù)信號線B上的數(shù)據(jù)無間斷的傳輸?shù)経SB3.0批量傳輸端口。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于USB3.0和FPGA采集控制的超聲診斷儀,其特征在于:所述超聲控制面板(3)采用USB3.0批量傳輸端口自帶的Ctrl傳輸模式,與計算機(4)實現(xiàn)小數(shù)據(jù)量的雙向控制。
【文檔編號】G06F19/00GK105868146SQ201610408216
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月12日
【發(fā)明人】夏鈞
【申請人】無錫海鷹電子醫(yī)療系統(tǒng)有限公司
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