专利名称：基于usb接口的mri数模转换电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数字模拟转换电路，特别涉及一种基于USB接口的MRI数模转换电路。
背景技术：
频率源是核磁共振成像系统中重要技术之一。现代磁共振成像(MRI)技术要求频率源具有快速切换频率、相位和幅度的能力，而本领域已有的模拟电路设计方法已经渐渐不能满足实际应用的需求。伴随着大规模集成电路技术的迅猛发展，数字电路设计方法的研究是磁共振频率源技术发展的必然趋势。目前，直接数字频率合成技术对于磁共振频率源来说，已经成为当今发展的主流。MRI频率源的重要部分就是数字模拟转换，在磁共振成像的实际应用与实验中，常常需要有能与计算机连接的数字模拟转换卡来测试一些实验数据，进而提高整个磁共振成像系统的功能。而传统的PCI总线的数字模拟转换卡在实际应用中有诸多不便之处，如安装不方便、价格偏贵、易受计算机插槽数量、地址、中断资源限制而可扩展性较差等。尤其在一些电磁干扰性较强的测试环境下，在不能对其专门做电磁屏蔽时，必然会导致所采集的数据失真。
实用新型内容本实用新型针对现在磁共振频率源技术的重要部分数字模拟转换，在许多磁共振成像的实际应用和实验中，现有的能和PC机连接的PCI总线接口的数字模拟转换卡在实验中存在许多不足，提出了一种高速的具有热插拔、无需外接电源，尤其是在一些电磁干扰性较强的测试环境下，在不能对其专门做电磁屏蔽时，不会导致所采集的数据失真的基于USB 接口的MRI数模转换电路，为达上述目的及其他目的，本实用新型的基于USB接口的MRI数模转换电路，包括包含USB接口的USB接口电路，所述USB接口连接数据输出设备；与所述USB接口电路连接且用于对所述USB接口电路输出的数据进行编码的可编程逻辑电路；以及与所述可编程逻辑电路连接且用于将所述可编程逻辑电路输出的数据进行数模转换的数模转换电路。优选地，所述数模转换电路具有的是USB接口 ；更为方便的与计算机所连接并进行数据传输。优选地，所述可编程逻辑电路为具有16位扩展的I/O的电路；更为优选地，所述可编程逻辑电路包括CPLD芯片。优选地，所述数模转换电路包括数字模拟转换芯片DAC7725UB。综上所述，本实用新型的基于USB接口的MRI数模转换电路基于USB接口进行磁共振频率源上面的数字模拟转换，可提高磁共振成像应用和实验的方便性。
[0010]图1是本实用新型的基于USB接口的MRI数模转换电路示意图；图2是本实用新型的基于USB接口的MRI数模转换电路具体实施例示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本实用新型的基于USB接口的MRI数模转换电路1包括USB接口电路11、可编程逻辑电路12、以及数模转换电路13。所述USB接口电路11包含USB接口，所述USB接口连接数据输出设备2，例如，连接计算机。优选地，所述USB接口为USB2. 0接口。通过该USB2. 0接口，所述USB接口电路 11接收计算机的应用程序产生的输入波形对应的数据序列，并予以存储。所述可编程逻辑电路12与所述USB接口电路11连接，用于对所述USB接口电路 11输出的数据进行编码。优选地，所述可编程逻辑电路为具有16位扩展的I/O的电路；更为优选地，所述可编程逻辑电路包括CPLD芯片。所述CPLD芯片用于对数模转换电路13的控制及数据编码与读取，还可用于8通道的数字TTL信号输入以及8通道的数字TTL信号输出。此外，所述 CPLD芯片还负责与USB接口电路11的通信。如图2所示，其为Slave FIFO方式[2]下USB接口电路11 (即FX2 USB)禾口 CPLD芯片的连接示意图。其中，FD[15. ..0]为16位双向数据总线；FLAGA FLAGC为 FX2 USB内FIFO的标志管脚，映射FIFO的当前状态；SLOE用于使能数据总线FD的输出； FIF0ADR[1. · 0]用于选择和FD连接的端点缓冲区(00代表端点2，01代表端点4，10代表端点6，11代表端点8) ；SLRD和SLWR可分别作为FIFO的读写选通信号；I3KTEND是用于将 FIFO数据包提交到端点的输入端，其极性可通过FIF0PINP0LAR.5进行编程。所述数模转换电路13与所述可编程逻辑电路12连接，用于将所述可编程逻辑电路12输出的数据进行数模转换。如图2所示，所述数模转换电路13，即(D/A)，选用高性能的电压输出型数字模拟转换芯片DAC7725UB。该数字模拟转换芯片是高速、低功耗、建立时间短、12位并行TTL数字量的输入，四通道模拟信号输出的小型数字模拟转换器。数字模拟输出转换建立时间短， 仅为10 μ s，速度较快，功耗最大仅250mW，分辨率为12Bit，能满足该系统的设计需要。具有两种基准电压，通过跳线帽JP3进行跳线选择。当外接基准电压为OV和+10V时，输出信号的模拟电压范围就为OV到+10V ；当外接基准电压为-10V和+10V时，输出信号的模拟电压范围就为-10V到+10V，并通过电位器VR9对基准电压进行校准。另还有模拟电压供电输入和数字电压供电输入端口。AO和Al端口对四个寄存器进行选择。具有四路模拟输出，在 DAC7725UB芯片的模拟输出通道后面分别接上运算放大器0P27及其对应的电路，并通过电位器Vfoi (n = 1，2，3，4，5，6，7，8)对输出电压进行校准。综上所述，本实用新型的基于USB接口的MRI数模转换电路基于USB接口进行磁共振频率源上面的数字模拟转换，可提高磁共振成像应用和实验的方便性。上述实施例仅列示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此项技术的人员均可在不违背本发明的精神及范围下，对上述实施例进行修改。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
权利要求1.一种基于USB接口的MRI数模转换电路，其特征在于包括包含USB接口的USB接口电路，所述USB接口连接数据输出设备；与所述USB接口电路连接且用于对所述USB接口电路输出的数据进行编码的可编程逻辑电路；与所述可编程逻辑电路连接且用于将所述可编程逻辑电路输出的数据进行数模转换的数模转换电路。
2.如权利要求1所述的基于USB接口的MRI数模转换电路，其特征在于所述可编程逻辑电路为具有16位扩展的I/O的电路。
3.如权利要求1或2所述的基于USB接口的MRI数模转换电路，其特征在于所述可编程逻辑电路包括CPLD芯片。
4.如权利要求1所述的基于USB接口的MRI数模转换电路，其特征在于所述数模转换电路包括数字模拟转换芯片DAC7725UB。
5.如权利要求1所述的基于USB接口的MRI数模转换电路，其特征在于所述数据输出设备包括计算机。
专利摘要本实用新型提供一种基于USB接口的MRI数模转换电路。所述MRI数模转换电路包括包含USB接口的USB接口电路，所述USB接口连接数据输出设备；与所述USB接口电路连接且用于对所述USB接口电路接收的数据进行编码的可编程逻辑电路；以及与所述可编程逻辑电路连接且用于将所述可编程逻辑电路输出的数据进行数模转换的数模转换电路，由这样一个具有USB接口的MRI数模转换电路可提高磁共振成像应用和实验的方便性。
文档编号G06F13/38GK202309682SQ20112038646
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者代蓓, 李丕丁, 杨培强, 聂生东, 陈兆学 申请人:上海理工大学