【摘要】： 目的 分析用于磁共振譜儀的數(shù)據(jù)傳輸方法,結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)的嵌入式技術(shù),研究將基于PowerPC的Linux嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用于磁共振譜儀的方法與技術(shù)。研制基于PowerPC嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)核磁共振譜儀、控制計(jì)算機(jī)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(jiǎn)稱PowerPC)架構(gòu)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(tái)的嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信解決方案。采用TCP/IP協(xié)議為網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)控制計(jì)算機(jī)與譜儀的網(wǎng)絡(luò)通信,運(yùn)用雙端口存儲(chǔ)器DPRAM(Dual Port SRAM,簡(jiǎn)稱DPRAM)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)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(gòu),主要由運(yùn)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(chǔ)器DPRAM、LXT972以太網(wǎng)控制器、100Mbps以太網(wǎng)接口和RS232串行接口等模塊構(gòu)成。軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境采用裝有Windows XP的PC作為主機(jī),在VMware虛擬機(jī)中運(yùn)行RedHat Linux9.0操作系統(tǒng)。交叉編譯工具采用德國(guó)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(jiǎn)稱ELDK)。軟件系統(tǒng)主要由用于系統(tǒng)引導(dǎo)的U-Boot-1.1.3、嵌入式Linux-2.6操作系統(tǒng)內(nèi)核、雙端口存儲(chǔ)器DPRAM驅(qū)動(dòng)程序、Linux根文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)程序構(gòu)成。 結(jié)果 本項(xiàng)研究采用PowerPC嵌入式處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了用于磁共振譜儀的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)一系列成像和極端測(cè)試后,結(jié)果表明系統(tǒng)傳輸速度達(dá)到100Mbps,傳輸性能穩(wěn)定、可靠、安全,傳輸實(shí)時(shí)性完全滿足四通道成像要求。 結(jié)論 本系統(tǒng)已成功用于北京萬(wàn)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(jīng)過(guò)長(zhǎng)期試驗(yàn)表明,本系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸速度、實(shí)時(shí)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(jié)構(gòu)

硬件實(shí)物如圖7 所示。圖 6 基于 PowerPC 網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖本系統(tǒng)硬件主要由運(yùn)行頻率為 266MHz 的 PowerPC405EP 處理器、SDRAM、NOR Flash、Samsung 公司的 NAND Flash、雙端口存儲(chǔ)器 DPRAM、LXT972 以太網(wǎng)控制器、100Mbps 以太網(wǎng)接口和 RS232 串行接口等模塊構(gòu)成�？刹灏� NOR Flash 通過(guò)總線與 PowerPC405EP 的外部總線控制器 EBC控制計(jì)算機(jī)序列與數(shù)據(jù)交換區(qū)DP-SRAMIBM/AMCCPowerPC 405EP主存儲(chǔ)器（SDRAM）Linux 內(nèi)核（NAND FLASH）FPGAU-BOOT（NOR FLASH）序列管理器以太網(wǎng)控制器RS-232驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)采集交換區(qū)DP-SRAM射頻接收模塊網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：泰山醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：R445.2

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本文編號(hào)：2709009