一种基于USB3.0和FPGA采集控制的超声诊断仪的制作方法

文档序号:11988524阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于USB3.0和FPGA采集控制的超声诊断仪,其特征在于:包括换能器(1)、FPGA(2)、超声控制面板(3)和计算机(4),换能器(1)发射超声脉冲并接收反射波转换成回波信号;FPGA(2)接受并行数据并起缓存作用;超声控制面板(3)将超声数字化前端经过模数转换和波束合成之后得到的超声射频数据通过USB3.0总线实时传输至计算机(4),将处理后的图像实时显示在诊断仪的显示器上。

2.根据权利要求1所述的基于USB3.0和FPGA采集控制的超声诊断仪,其特征在于:所述超声控制面板(3)包括USB3.0控制芯片和CPLD,USB3.0控制芯片的GPIF II接口选用Slave FIFO工作模式,与GPIF II接口相连的外部主控制器通过CPLD实现,CPLD通过识别数字化前端中超声射频数据的控制信号确定进行数据采集,CPLD使能写有效信号,将超声射频数据通过GPIF II接口写入USB3.0控制芯片的输入端点中并传输至计算机(4)。

3.根据权利要求2所述的基于USB3.0和FPGA采集控制的超声诊断仪,其特征在于:所述USB3.0控制芯片内置有USB3.0微处理器、由执行USB3.0微处理器指令而生成高速串化解串器和光纤收发器的控制信号的启动停止控制器、用于采集FPGA(2)输出的缓存数据的可编程数据采集控制器、用于将可编程数据采集控制器采集到的数据进行高速自动传输DMA引擎的端口1、用于为DMA引擎在传输数据时提供数据缓冲的内部缓冲区和与计算机(4)进行实时传输的USB3.0批量传输端口。

4.根据权利要求2或3所述的基于USB3.0和FPGA采集控制的超声诊断仪,其特征在于:所述USB3.0控制芯片还内置一个端口0,端口0用于采集过程中的读模式和写模式切换。

5.根据权利要求1所述的基于USB3.0和FPGA采集控制的超声诊断仪,其特征在于:所述FPGA(2)内置有串化解串器数据接收模块、数据缓存模块、数据读取模块,数据缓存模块选用32位数据宽度的FIFO缓存区,高速串化解串器输出的数据信号线A为16位的并行数据,串化解串器数据接收模块将数据信号线A上的16位并行数据复接为32位并行数据并存储到FIFO缓存区;数据读取模块将FIFO缓存区中的数据读出来通过数据信号线B发送给可编程数据采集控制器,可编程数据采集控制器通过DMA引擎自动将数据信号线B上的数据无间断的传输到USB3.0批量传输端口。

6.根据权利要求1所述的基于USB3.0和FPGA采集控制的超声诊断仪,其特征在于:所述超声控制面板(3)采用USB3.0批量传输端口自带的Ctrl传输模式,与计算机(4)实现小数据量的双向控制。

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