【摘要】： 目的 分析用于磁共振譜儀的數(shù)據(jù)傳輸方法,結合當前先進的嵌入式技術,研究將基于PowerPC的Linux嵌入式系統(tǒng)應用于磁共振譜儀的方法與技術。研制基于PowerPC嵌入式Linux網絡通信系統(tǒng),實現(xiàn)核磁共振譜儀、控制計算機和數(shù)據(jù)采集發(fā)送模塊之間的高速數(shù)據(jù)傳輸。 材料與方法 本系統(tǒng)是以IBM/AMCC公司的PowerPC(Performance Optimized With Enhanced RISC PC,簡稱PowerPC)架構的嵌入式處理器為硬件核心,以嵌入式Linux操作系統(tǒng)為軟件平臺的嵌入式網絡通信解決方案。采用TCP/IP協(xié)議為網絡通信協(xié)議實現(xiàn)控制計算機與譜儀的網絡通信,運用雙端口存儲器DPRAM(Dual Port SRAM,簡稱DPRAM)實現(xiàn)網絡通信系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集發(fā)送模塊之間的高速數(shù)據(jù)交換。硬件系統(tǒng)采用基于PowerPC的Bubinga電路板架構,主要由運行頻率為266MHz的32位PowerPC 405EP處理器、256MB的SDRAM、NOR Flash、三星公司64MB的NAND Flash、雙端口存儲器DPRAM、LXT972以太網控制器、100Mbps以太網接口和RS232串行接口等模塊構成。軟件開發(fā)環(huán)境采用裝有Windows XP的PC作為主機,在VMware虛擬機中運行RedHat Linux9.0操作系統(tǒng)。交叉編譯工具采用德國DENX軟件中心提供的基于PowerPC嵌入式Linux交叉編譯環(huán)境ELDK4.1(Embedded Link Development Kit,簡稱ELDK)。軟件系統(tǒng)主要由用于系統(tǒng)引導的U-Boot-1.1.3、嵌入式Linux-2.6操作系統(tǒng)內核、雙端口存儲器DPRAM驅動程序、Linux根文件系統(tǒng)、網絡通信服務程序構成。 結果 本項研究采用PowerPC嵌入式處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)設計實現(xiàn)了用于磁共振譜儀的網絡通信系統(tǒng)。經過一系列成像和極端測試后,結果表明系統(tǒng)傳輸速度達到100Mbps,傳輸性能穩(wěn)定、可靠、安全,傳輸實時性完全滿足四通道成像要求。 結論 本系統(tǒng)已成功用于北京萬東醫(yī)療裝備股份有限公司0.5T磁共振成像系統(tǒng)的譜儀中。經過長期試驗表明,本系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸速度、實時性、穩(wěn)定性等方面完全能夠滿足磁共振成像的要求。與同類系統(tǒng)相比,大大縮小了磁共振譜儀的體積,大幅提高了磁共振圖像的信噪比。
【圖文】：

磁共振成像系統(tǒng)結構

硬件實物如圖7 所示。圖 6 基于 PowerPC 網絡通信系統(tǒng)硬件結構圖本系統(tǒng)硬件主要由運行頻率為 266MHz 的 PowerPC405EP 處理器、SDRAM、NOR Flash、Samsung 公司的 NAND Flash、雙端口存儲器 DPRAM、LXT972 以太網控制器、100Mbps 以太網接口和 RS232 串行接口等模塊構成�？刹灏� NOR Flash 通過總線與 PowerPC405EP 的外部總線控制器 EBC控制計算機序列與數(shù)據(jù)交換區(qū)DP-SRAMIBM/AMCCPowerPC 405EP主存儲器（SDRAM）Linux 內核（NAND FLASH）FPGAU-BOOT（NOR FLASH）序列管理器以太網控制器RS-232驅動器數(shù)據(jù)采集交換區(qū)DP-SRAM射頻接收模塊網絡通信系統(tǒng)
【學位授予單位】：泰山醫(yī)學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：R445.2

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本文編號：2709009