专利名称：全数字b超实时连续接收动态聚焦装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及医疗仪器，尤其涉及一种用于B超的全数字实时连续聚焦装置。
传统模拟B超接收动态聚焦装置一般都采用模拟延迟线加多路开关组成，由于受延迟线抽头与多路开关数量的限制，接收动态聚焦的焦点数量是有限的，一般最多达到32点；同时由于开关切换会引入噪声，也限制了焦点数量。鉴于接收动态聚焦焦点数量的多少对图象质量有至关重要的影响，因而在90年代引入全数字B超的概念，采用数字电路完成接收动态聚焦，焦点可多达数百个，这就是所谓的全数字B超实时连续接收动态聚焦。目前，世界上也只有几家大医疗器械公司能够掌握全数字B超实时连续接收动态聚焦技术，基本都是采用ASIC实现，开发成本高，周期长，灵活性差，适合大批量生产的高挡产品，如全数字超声彩色多谱勒血流超声成象；美国ATL公司等均是采用这种方法。
本实用新型的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种成本低，灵活性高，适合不同档次产品，使全数字黑白B超得以合理成本实现的全数字B超实时连续接收动态聚焦装置。
本实用新型的目的可以通过采取以下技术措施来实现，设计制造一种全数字B超实时连续接收动态聚焦装置，包括时序控制电路、聚焦参数存储电路、接收动态聚焦时钟产生电路和滤波、模数转换、缓存电路；时序控制电路和接收动态聚焦时钟产生电路由一片现场可编程门阵列(FPGA)芯片U1来实现，聚焦参数存储电路由3片相同型号的闪速存储器(FLASH MEMORY)芯片U2～U4所组成，滤波、模数转换、缓存电路由24个完全相同的滤波、模数转换、缓存电路单元所组成，该电路单元包括带通滤波器、A/D变换器和缓存器；闪速存储器芯片U2～U4的A0～A10线脚同序号并联后分别对应接芯片U1的AB0～AB10脚，U2～U4的D0～D7脚依次接芯片U1的D10～D17、D20～D27、D30～D37脚；U2～U4的Vcc和/WE脚接电源，A11～A18和OE脚分别并联接地；A/D变换器包含模数转换芯片U5，缓存器采用先进先出存储芯片U6，芯片U5的9和10号脚接带通滤波电路，芯片U5的D1～D9脚分别接芯片U6的D4～D8、D3、D2、D1、D0脚，U5的ENCODE脚与U6的/WR脚并联后接芯片U1的SCLK端口中的一个接线脚，U5的/RD和/RS脚分别与U1的44和47号脚连接；芯片U1的48～50、45～46、F251～F254端口为B超的系统控制信号输入端口，与B超的系统控制信号输出端口相连接；带通滤波器(411)的MECHO1端接B超的模拟超声回波信号输出线；缓存器(413)的Q0～Q8脚为同相数字超声回波信号输出端口，接入B超加法器的信号输入端口。
附图的图面说明如下
图1是本实用新型全数字B超实时连续接收动态聚焦装置原理方框图；图2是
图1所示的全数字B超实时连续接收动态聚焦装置的电路以下结合附图对本实用新型的最佳实施例作进一步详细说明。
如
图1所示，本实用新型全数字B超实时连续接收动态聚焦装置，包括时序控制电路1、聚焦参数存储电路2、接收动态聚焦时钟产生电路3和滤波、模数转换、缓存电路4；时序控制电路1在系统控制信号逆程期间，根据系统控制信号所提供的超声扫描状态信息，将相应的接收延时初始参数从聚焦参数存储电路2中取出，送入接收动态聚焦时钟产生电路3中产生接收初始延时A/D采样时钟；在系统控制信号正程期间将接收延时动态聚集参数从聚焦参数存储电路2中取出送入接收动态聚焦时钟产生电路3中产生带有实时连续接收动态聚焦信息的A/D采样时钟与缓存器读出时钟；带有相位延时的模拟超声回波信号送入滤波、模数转换、缓存电路4，经带通滤波、模数转换变成数字信号送入电路4中的缓存器，从该缓存器读出的输出信号就是同相数字超声回波信号，从而实现接收动态聚焦功能。
图2是
图1所示的全数字B超实时连续接收动态聚焦装置的电路图，；由于图面太大，把它分解成图2A、图2B和图2C。时序控制电路1和接收动态聚焦时钟产生电路3由一片ALTERA公司生产的型号为EPF6016TC144的现场可编程门阵列(FPGA)芯片U1来实现，FPGA芯片U1的设计与编程采用ALTERA公司的MAX+PLUSH设计工具完成；聚焦参数存储电路2由3片相同型号(29F40)的闪速存储器芯片U2～U4所组成，滤波、模数转换、缓存电路4由24个完全相同的滤波、模数转换、缓存电路单元41所组成，图2中只画出一路；该电路单元41包括带通滤波器411、A/D变换器412和缓存器413。闪速存储器芯片U2～U4的A0～A10线脚同序号并联后分别对应接芯片U1的AB0～AB10脚，U2～U4的D0～D7脚依次接芯片U1的D10～D17、D20～D27、D30～D37脚；U2～U4的Vcc和/WE脚接电源，A11～A18和OE脚分别并联接地；所述带通滤波器411包含变压器T、电感L、电阻R1和电容C1～C3，变压器T初级线圈的一端与电容C1连接，另一端与模拟信号地线相连接；变压器次级线圈的一端接电阻R和电感L，另一端电容C2和C3。A/D变换器412包含型号为AD9050的模数转换芯片U5和电容C4～C7，芯片U5的2、8、11号脚合并后接电容C4、C5，电容C5的另一端与U5的5号脚相连接；电容C6的一端接U5的6号脚，另一端接U5的1、7和12号脚，在GND和VDD脚之间接电容C7。缓存器413采用型号为IDT7200的先进先出存储芯片U6。芯片U5的9和10号脚接带通滤波电路411，芯片U5的D1～D9脚分别接芯片U6的D4～D8、D3、D2、D1、D0脚，U5的ENCODE脚与U6的/WR脚并联后接芯片U1的SCLK端口中的一个接线脚，U5的/RD和/RS脚分别与U1的44和47号脚连接；芯片U1的48～50、45～46、F251～F254端口为B超的系统控制信号输入端口，带通滤波器411的MECHO1端接B超的模拟超声回波信号输出线，缓存器413的Q0～Q8脚为同相数字超声回波信号输出端口，接入B超加法器的信号输入端口。
带有相位延时的模拟超声回波信号MECH01经带通滤波器411进入A/D变换器412，以SCLK1为采样时钟变成数字信号送入缓存器413，然后由信号/FRD控制读出，得到同相数字超声回波信号DA[8..0]。在每次采样之前由清零信号/FIORS对缓存器413进行清零，以保证缓存器413内数据的正确性。
在系统控制信号RATE，/LINEWR，DBO，/PRGATE，/RXGATE，F251～F254的控制下，由信号RATE，/LINEWR，DBO将超声扫描状态信息送入FPGA芯片U1中的时序控制电路1；芯片U1中的时序控制电路1在/PRGATE信号的控制下将接收延时初始参数从聚焦参数存储电路2的芯片U2、U3、U4中取出送入芯片U1中的接收动态聚焦时钟产生电路3；在/RXGATE信号的控制下将接收延时动态聚集参数从聚焦参数存储电路2中的芯片U2、U3、U4中取出送入芯片U1中的接收动态聚焦时钟产生电路3，在信号F251～F254的控制下产生24路带有延时与动态聚焦信息的A/D变换器采样时钟SCLK1到SCLK24；同时产生缓存器芯片U6的读信号/FRD与清零信号/FIORS。
本实用新型采用FLASH MEMORY存储接收延时动态聚集参数，只要改变FLASH MEMORY中的参数，就可以实现各种模式的全数字B超实时连续接收动态聚焦功能，因此从整体说是一种非常经济实用的全数字B超实时连续接收动态聚焦装置。
与现有技术相比，本实用新型的全数字B超实时连续接收动态聚焦装置有如下优点成本低，灵活性高，适合不同档次产品，尤其使全数字黑白B超得以合理成本实现全数字实时连续接收动态聚焦。
权利要求1.一种全数字B超实时连续接收动态聚焦装置，包括时序控制电路(1)、聚焦参数存储电路(2)、接收动态聚焦时钟产生电路(3)和滤波、模数转换、缓存电路(4)，其特征在于时序控制电路(1)和接收动态聚焦时钟产生电路(3)由一片现场可编程门阵列(FPGA)芯片U1来实现，聚焦参数存储电路(2)由3片相同型号的闪速存储器芯片U2～U4所组成，滤波、模数转换、缓存电路(4)由24个完全相同的滤波、模数转换、缓存电路单元(41)所组成，该电路单元(41)包括带通滤波器(411)、A/D变换器(412)和缓存器(413)；闪速存储器芯片U2～U4的A0～A10线脚同序号并联后分别对应接芯片U1的AB0～AB10脚，U2～U4的D0～D7脚依次接芯片U1的D10～D17、D20～D27、D30～D37脚；U2～U4的Vcc和/WE脚接电源，A11～A18和OE脚分别并联接地；A/D变换器(412)包含模数转换芯片U5，缓存器(413)采用先进先出存储芯片U6，芯片U5的9和10号脚接带通滤波电路(411)，芯片U5的D1～D9脚分别接芯片U6的D4～D8、D3、D2、D1、D0脚，U5的ENCODE脚与U6的/WR脚并联后接芯片U1的SCLK端口中的一个接线脚，U5的/RD和/RS脚分别与U1的44和47号脚连接；芯片U1的48～50、45～46、F251～F254端口为B超的系统控制信号输入端口，带通滤波器(411)的MECHO1端接B超的模拟超声回波信号输出线，缓存器(413)的Q0～Q8脚为同相数字超声回波信号输出端口，接入B超加法器的信号输入端口。
2.根据权利要求1所述的全数字B超实时连续接收动态聚焦装置，其特征在于所述芯片U1是型号为EPF6016TC144的现场可编程门阵列芯片。
3.根据权利要求1所述的全数字B超实时连续接收动态聚焦装置，其特征在于A/D变换器(412)的芯片U5是型号为AD9050的模数转换芯片，芯片U5的2、8、11号脚合并后接电容C4、C5，电容C5的另一端与U5的5号脚相连接；电容C6的一端接U5的6号脚，另一端接U5的1、7和12号脚，在GND和VDD脚之间接电容C7。
4.根据权利要求1所述的全数字B超实时连续接收动态聚焦装置，其特征在于所述闪速存储器芯片U2～U4的型号为29F040。
5.根据权利要求1所述的全数字B超实时连续接收动态聚焦装置，其特征在于所述带通滤波器(411)包含变压器T、电感L、电阻R1和电容C1～C3，变压器T初级线圈的一端与电容C1连接，另一端与模拟信号地线相连接；变压器次级线圈的一端接电阻R和电感L，另一端电容C2和C3。
6.根据权利要求1所述的全数字B超实时连续接收动态聚焦装置，其特征在于所述缓存器(413)的芯片U6是型号为IDT7200的先进先出存储芯片。
专利摘要一种全数字B超实时连续接收动态聚焦装置,包括时序控制电路1、聚焦参数存储电路2、接收动态聚焦时钟产生电路3和滤波、模数转换、缓存电路4,所述电路1和电路3由一片现场可编程门阵列(FPGA)芯片U1来实现,聚焦参数存储电路2由3片相同型号的闪速存储器芯片U2～U4所组成。本实用新型装置成本低,灵活性高,适合不同档次产品,尤其使全数字黑白B超得以合理成本实现全数字实时连续接收动态聚焦。
文档编号A61B8/00GK2387864SQ9923656
公开日2000年7月19日 申请日期1999年7月6日 优先权日1999年7月6日
发明者黄宇星, 石光明, 胡勤军, 易敏 申请人:开曼迈瑞医疗电子(深圳)有限公司