基于FPGA的超聲診斷儀中PCI接口技術研究.pdf

1、超聲診斷儀是臨床醫(yī)學的常規(guī)檢查設備。近年來，隨著人們生活水平的改善、健康意識的增強以及社區(qū)醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展，對超聲診斷系統(tǒng)提出了更新更高的要求。醫(yī)學超聲成像系統(tǒng)主要由超聲探頭激勵電路、回波信號接收處理電路、同步控制電路、接口電路以及計算機構成。其中，接口電路完成超聲圖像的暫存和傳輸?shù)墓δ芸刂疲嬎銠C實現(xiàn)圖像的存儲、顯示以及各種處理。 PCI(Peripheral Component Interconnect)局部總線是應用在微機

2、領域的接口技術，它具備其他總線無法比擬的優(yōu)點，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)異的性能成為微機總線的主流。同時PCI總線因其高性能的特點在工程各個領域中得到了廣泛應用，是極具競爭力的一種總線標準。 本文介紹了一種應用在醫(yī)學超聲診斷系統(tǒng)中的PCI接口設計，并提出了一種DMA方式下實現(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?，結構簡單，靈活性

3、強，方便易行，完全滿足醫(yī)學超聲診斷系統(tǒng)實時顯示圖像的要求。在充分了解醫(yī)用醫(yī)學超聲成像系統(tǒng)的原理、PCI2.2總線規(guī)范、DMA數(shù)據(jù)傳輸原理、FPGA設計原理及方法、PCI設備驅(qū)動程序原理的基礎上，建立了基于DMA方式的醫(yī)學超聲診斷采集系統(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、乒乓緩存控制結構、數(shù)據(jù)通道FIFO等基本模塊的設計工作，并在