隨著磁共振成像（Magnetic Resonnance Imaging,MRI）有關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展,醫(yī)學(xué)磁共振成像已經(jīng)成為了一種穩(wěn)定、成熟,并且被廣泛使用的醫(yī)學(xué)臨床成像技術(shù)。與常見的醫(yī)學(xué)成像如CT、X光不同,采用磁共振成像對人體幾乎是沒有傷害的。不僅如此,由磁共振得到的圖像擁有更高的清晰度和對比度,人體各種組織也因此更加容易進(jìn)行區(qū)分。近些年來,因?yàn)榇殴舱癯上竦姆N種優(yōu)勢,有關(guān)技術(shù)和設(shè)備都得到了大力發(fā)展。近年來,高場磁共振成像技術(shù)也得到了飛速發(fā)展,多通道相控陣線圈技術(shù)和并行采集技術(shù)已經(jīng)被廣泛使用在高場磁共振成像上,而相控陣子線圈的數(shù)量通常都在8個以上,有些甚至多達(dá)32個。因此為了滿足高場多通道的成像需求,研發(fā)多通道的磁共振成像譜儀就顯得尤為必要。提高磁場強(qiáng)度以及增加采集通道數(shù)不僅可以有效提高磁共振圖像的信噪比,還可以縮短成像的掃描時間,有效加快成像速度。本課題開發(fā)了一套適用于自研多通道磁共振成像譜儀的軟件通信系統(tǒng),主要實(shí)現(xiàn)了多通道磁共振成像數(shù)據(jù)的實(shí)時采集與傳輸功能。該自研多通道譜儀可以支持掛接4個數(shù)據(jù)模塊,每個模塊包含4個通道,一共可以達(dá)到16個通道。自研譜儀運(yùn)行嵌入式Linux操作系統(tǒng),... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３－３中斷注冊函數(shù)??Ｆｉｇ．３－３?Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ?ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ??該接口中的關(guān)鍵參數(shù)具體含義如下：??（１）、ｉｒ

中的一段虛擬內(nèi)存空間映射到對應(yīng)硬件設(shè)備的內(nèi)存上。實(shí)??際中，Ｌｉｎｕｘ內(nèi)核會把描述用戶空間中的這段虛擬內(nèi)存空間的結(jié)構(gòu)體對象作為參數(shù)，??傳遞給驅(qū)動程序［４７］。??當(dāng)驅(qū)動程序得到了這個結(jié)構(gòu)體對象后，需要在自己的ｍｍａｐ方法中把這個結(jié)構(gòu)體??對象代表的用戶空間內(nèi)存映射到硬件設(shè)備內(nèi)存中。同時，驅(qū)動程序還需要在自己的??ｍｍａｐ方法中完成頁表項(xiàng)的配置工作。??Ｌｉｎｕｘ內(nèi)核為了方便開發(fā)人員開發(fā)驅(qū)動，提供了一系列的接口函數(shù)以便開發(fā)人員??操作頁表項(xiàng)，建立內(nèi)存映射。其中最重要的接口函數(shù)原型如圖３－５所示。??ｉｎｔ?ｒｅｍａｐ＿ｐｆｎ—ｒａｎｇｅ?｛?ｓｔｒｕｃｔ?ｖｍ＿ａｒｅａ＿ｓｔｒｕｃｔ?＊ｖｍａ，??ｕｎｓｉｇｎｅｄ?ｌｏｎｇ?ａｄｄｒ，??：ｕｎｓｉｇｎｅｄ?ｌｏｎｇ?ｐｆｎｆ??ｕｎｓｉｇｎｅｄ?ｌｏｎｇ?ｓｉｚｅ，??ｐｇｐｒｏｔ＿ｔ?ｐｒｏｔ＞；??圖３－５內(nèi)存映射函數(shù)??Ｆｉｇ．３－５?Ｍｅｍｏｒｙ?ｍａｐ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ??這個函數(shù)的作用就是把起始地址為ａｄｄｒ，大小為ｓｉｚｅ的虛擬地址空間映射到ｐｆｎ??表示的一組連續(xù)的物理頁面上。??３．４譜儀驅(qū)動程序開發(fā)??３．４．１?Ｌｉｎｕｘ馬區(qū)動程序開發(fā)基礎(chǔ)介紹??Ｌｉｎｕｘ系統(tǒng)會把所有的設(shè)備都看成文件，硬件設(shè)備的訪問也都是以操作文件的方??式來實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用程序是無法直接訪問硬件設(shè)備，而是使用統(tǒng)一的接口去訪問硬件設(shè)備，??這些接口最終都會調(diào)用到驅(qū)動程序中的對應(yīng)功能函數(shù)。因?yàn)殡p端口?ＳＲＡＭ屬于字符設(shè)??備，所以這里就主要介紹有關(guān)字符設(shè)備的驅(qū)動程序開發(fā)內(nèi)容。??針對Ｌｉｎｕｘ暴露給開發(fā)人員訪問硬件的接口，每一個接口都在驅(qū)動程序中有對應(yīng)??

?北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文???的接口，它的執(zhí)行速度和效率是非常優(yōu)秀的，但有些時候需要對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行更繁??雜的處理，或更合理和人性化的需要，通常會把整個處理過程重新封裝成一個函數(shù)再??提供給開發(fā)人員使用，這樣就方便了開發(fā)人員編碼。一般情況下，庫函數(shù)與系統(tǒng)調(diào)用??的關(guān)系如下圖４－１所示［２１］。??；?應(yīng)用程序??｜?Ｉ?ｉ用戶進(jìn)程??庫函數(shù)?１??１?—－）??系統(tǒng)調(diào)用????內(nèi)核??圖４－１庫函數(shù)和系統(tǒng)調(diào)用關(guān)系??Ｆｉｇ．４－１?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｌｉｂｒａｒｙ?ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ?ａｎｄ?ｓｙｓｔｅｍ?ｃａｌｌｓ??考慮到譜儀需要更加高效的應(yīng)用程序，在自研多通道譜儀的應(yīng)用程序的開發(fā)中主??要采用了系統(tǒng)調(diào)用這種操作設(shè)備文件的方式。盡可能地減少函數(shù)封裝，提高運(yùn)行效率，??非常適合當(dāng)前譜儀的應(yīng)用場景，同時也在一定程度上節(jié)約了?ＣＰＵ的計(jì)算資源。??４．２?Ｌｉｎｕｘ網(wǎng)絡(luò)編程和多線程開發(fā)介紹??在譜儀應(yīng)用程序開發(fā)中主要涉及到的技術(shù)有網(wǎng)絡(luò)編程和多線程開發(fā)等，本小節(jié)重??點(diǎn)介紹了這些技術(shù)原理和使用方式，以及它們在譜儀應(yīng)用程序開發(fā)中的選型和具體應(yīng)??用。??４．２．１?Ｌｉｎｕｘ網(wǎng)絡(luò)編程??４．２．１．１?ＴＣＰ／ＩＰ?協(xié)議介紹??ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議是目前以太網(wǎng)通信中的基礎(chǔ)協(xié)議，ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議它實(shí)際上是一個協(xié)議??族，它不僅僅包含傳輸控制協(xié)議（ＴＣＰ）和網(wǎng)際協(xié)議（ＩＰ），還囊括了許多種通信協(xié)議，??例如?ＵＤＰ、ＦＴＰ?等［５Ｑ］。??ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議從上到下可以分為四層。如圖４－２所示，表示的是該協(xié)議族的四層參??２４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多通道磁共振成像儀控制臺數(shù)據(jù)傳輸模塊設(shè)計(jì)[J]. 徐鵬程,肖亮.  波譜學(xué)雜志. 2020(03)
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博士論文
[1]數(shù)字化MRI譜儀系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 劉正敏.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[2]數(shù)字化磁共振成像譜儀[D]. 徐勤.華東師范大學(xué) 2006

碩士論文
[1]高場多通道MRI譜儀掃描控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 周函.電子科技大學(xué) 2018
[2]0.5T磁共振關(guān)節(jié)成像儀四通道接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 鄭澤寰.廈門大學(xué) 2017
[3]磁共振譜儀的通信模塊設(shè)計(jì)和渦流補(bǔ)償方法研究[D]. 郭亞平.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[4]基于ARM的一體化核磁共振譜儀[D]. 雷都.華東師范大學(xué) 2008



本文編號：3120154