CT作為一種醫(yī)療輔助設(shè)備廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。隨著CT機(jī)硬件設(shè)備的逐漸成熟,電子技術(shù)的快速發(fā)展,其性能不斷提升,外部擴(kuò)展應(yīng)用變得越來(lái)越多,CT機(jī)需要兼容更多的硬件設(shè)備。本文針對(duì)如何解決CT機(jī)擴(kuò)展硬件間的協(xié)同控制問(wèn)題進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)CT機(jī)掃描控制系統(tǒng)可靠性、擴(kuò)展性等要求的分析研究,提出了控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案�；赯ynq-7000控制芯片搭建硬件平臺(tái),以嵌入式Linux系統(tǒng)作為操作系統(tǒng),采用ROS系統(tǒng)提供的發(fā)布-訂閱模式作為通信架構(gòu),設(shè)計(jì)一套完整的CT機(jī)掃描控制系統(tǒng)。在Vivado集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下,對(duì)掃描控制系統(tǒng)的硬件部分進(jìn)行設(shè)計(jì),包括Zynq平臺(tái)內(nèi)部子系統(tǒng)設(shè)計(jì),外部設(shè)備接口電路設(shè)計(jì),以及硬件控制模塊IP核的設(shè)計(jì)。CT掃描控制系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì),包括搭建交叉編譯環(huán)境,分析Zynq平臺(tái)啟動(dòng)流程,結(jié)合Zynq平臺(tái)對(duì)嵌入式Linux系統(tǒng)進(jìn)行移植,完成底層字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì),闡述醫(yī)用CT控制程序各模塊結(jié)構(gòu)和執(zhí)行流程�？紤]到系統(tǒng)擴(kuò)展性的要求,控制系統(tǒng)將ROS系統(tǒng)作為通信中間件,采用訂閱主題的異步通信方式,以套接字的形式實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)與硬件平臺(tái)之間消息傳遞。論文最后,對(duì)掃描控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)...

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 與本課題有關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究工作
第2章 醫(yī)用CT機(jī)工作原理及控制
    2.1 CT機(jī)結(jié)構(gòu)
    2.2 CT機(jī)工作原理
    2.3 CT機(jī)掃描控制系統(tǒng)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 掃描控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)需求分析
        3.1.1 功能需求
        3.1.2 性能要求
    3.2 控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
    3.3 系統(tǒng)硬件平臺(tái)介紹
    3.4 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇
    3.5 Zynq平臺(tái)的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境
    3.6 本章小結(jié)
第4章 掃描控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    4.1 Zynq-7000 芯片PS部分子系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.2 Zynq-7000 芯片PL部分子系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.2.1 高壓發(fā)生器控制模塊設(shè)計(jì)
        4.2.2 探測(cè)器控制模塊設(shè)計(jì)
        4.2.3 上準(zhǔn)直器控制模塊
    4.3 外部接口電路設(shè)計(jì)
    4.4 內(nèi)部接口設(shè)計(jì)
        4.4.1 AXI總線介紹
        4.4.2 AXI-lite設(shè)計(jì)
        4.4.3 AXI總線互聯(lián)接口
    4.5 硬件系統(tǒng)搭建
    4.6 本章小結(jié)
第5章 掃描控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    5.1 軟件結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)
    5.2 Zynq啟動(dòng)過(guò)程分析
    5.3 搭建交叉編譯環(huán)境
    5.4 定制嵌入式Linux操作系統(tǒng)
        5.4.1 啟動(dòng)引導(dǎo)程序移植
        5.4.2 Linux系統(tǒng)內(nèi)核移植
        5.4.3 設(shè)備樹(shù)文件設(shè)計(jì)
        5.4.4 Linux根文件系統(tǒng)的制作
    5.5 硬件驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)
        5.5.1 驅(qū)動(dòng)程序概述
        5.5.2 驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)
    5.6 ROS通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.6.1 ROS系統(tǒng)概念及其平臺(tái)
        5.6.2 ROS節(jié)點(diǎn)通訊設(shè)計(jì)
        5.6.3 TCP/IP通信協(xié)議設(shè)計(jì)
    5.7 醫(yī)用CT控制程序設(shè)計(jì)
        5.7.1 控制系統(tǒng)工作流程
        5.7.2 初始化模塊
        5.7.3 命令執(zhí)行模塊
        5.7.4 掃描控制模塊
    5.8 本章小結(jié)
第6章 掃描控制系統(tǒng)測(cè)試與驗(yàn)證
    6.1 硬件測(cè)試
    6.2 軟件測(cè)試
        6.2.1 Linux系統(tǒng)內(nèi)核測(cè)試
        6.2.2 ROS通信功能測(cè)試
    6.3 系統(tǒng)測(cè)試
        6.3.1 軟件與硬件通道測(cè)試
        6.3.2 控制系統(tǒng)運(yùn)行測(cè)試
        6.3.3 系統(tǒng)性能測(cè)試
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3957929