NIOS Ⅱ軟核處理器在超聲診斷系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、本文首先研究了超聲診斷系統(tǒng)原理和NIOSII軟核處理器、FPGA(TheFieldProgrammableGateArray)的應(yīng)用設(shè)計(jì)，并結(jié)合超聲診斷設(shè)備的發(fā)展背景分析了嵌入式系統(tǒng)對(duì)超聲診斷系統(tǒng)發(fā)展的巨大推動(dòng)作用，接著研究了當(dāng)前硬CPU與FPGA相結(jié)合的超聲診斷系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)中的不足，提出了一種新型的以NIOSII軟核處理器為核心的超聲診斷系統(tǒng)。
　　在理論分析中，本文研究了超聲診斷系統(tǒng)幀相關(guān)、DSC(DigitalScanCon

2、verter)、顯示、數(shù)據(jù)采集的工作原理，分析了NIOSII軟核處理器的結(jié)構(gòu)性能和Avalon總線的原理與優(yōu)點(diǎn)，指出了FPGA設(shè)計(jì)方法與實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
　　在硬件設(shè)計(jì)中，從超聲診斷系統(tǒng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的角度，結(jié)合實(shí)際中存儲(chǔ)量、處理速度和功耗越來(lái)越高的要求，整個(gè)系統(tǒng)對(duì)CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)、顯示、輸入輸出接口等進(jìn)行了探討與設(shè)計(jì)，并從設(shè)備的高性能、低功耗方面，引入了一些當(dāng)前極有競(jìng)爭(zhēng)力的新型器件。
　　在邏輯設(shè)計(jì)中，本文深入研究了當(dāng)前各種I

3、P核(知識(shí)產(chǎn)權(quán)核)，并對(duì)NET、USB、CF卡、FLASH的控制器進(jìn)行了邏輯設(shè)計(jì)，從整體上節(jié)省了FPGA資源。憑借FPGA可編程的靈活性，通過(guò)接口的邏輯設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了一種新型的數(shù)據(jù)采集方案。
　　在調(diào)試中，編寫了MobileSDRAM、DDR2SDRAM、SSRAM以及各種外圍設(shè)備的軟件測(cè)試程序，運(yùn)用軟件QuartusII、NIOSIDE對(duì)各種外圍設(shè)備進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)試。并根據(jù)調(diào)試結(jié)果，對(duì)邏輯設(shè)計(jì)進(jìn)行了修正、優(yōu)化，使整個(gè)系統(tǒng)性能得到大