發(fā)布時(shí)間：2021-02-11 23:44

　　中國(guó)的醫(yī)療健康支出已成為繼食品、教育之后的第三大消費(fèi)支出,但該產(chǎn)業(yè)的總體規(guī)模還僅占到國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值不到2%的比例。在居民健康需求和社區(qū)醫(yī)療建設(shè)等因素的快速推動(dòng)下,中國(guó)便攜式醫(yī)療電子市場(chǎng)持續(xù)保持高位增長(zhǎng)水平。便攜式B超儀器的開發(fā)必定將為我國(guó)的醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)。本文采用基于FPGA和NiosⅡ的SOPC技術(shù)來構(gòu)建便攜式B超儀的SOPC系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上來進(jìn)行交互系統(tǒng)的軟件開發(fā),以求使開發(fā)出的便攜式B超產(chǎn)品能滿足在性價(jià)比、體積、適用范圍等方面的更高的要求。以往便攜式B超儀的研制開發(fā)主要采用傳統(tǒng)的“外置微處理器+FPGA"結(jié)構(gòu)作為系統(tǒng)核心,其主要缺點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,軟硬件開發(fā)難度大,并且需要在微處理器和FPGA兩個(gè)系統(tǒng)之間進(jìn)行通信,不利于大批量數(shù)據(jù)的傳輸。在此基礎(chǔ)上,本文提出采用基于NiosⅡ和FPGA的SOPC技術(shù),利用Altera公司提供的NiosⅡ軟核處理器來完成傳統(tǒng)的外置微處理器所實(shí)現(xiàn)的功能,即將裁剪合適的NiosⅡ內(nèi)核及其處理器系統(tǒng)下載到FPGA中,在FPGA芯片中形成系統(tǒng)的硬件邏輯,從而真正實(shí)現(xiàn)用單片F(xiàn)PGA芯片作為整個(gè)系統(tǒng)的控制中心的目的。本文首先在比較了目前普遍采用的... 

【文章來源】：中南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

一INioSll的體系結(jié)構(gòu)

SPARCVS架構(gòu)。LEONZ是五級(jí)流水線而LEON3是7級(jí)流水線。兩者都是哈佛存儲(chǔ)架構(gòu)，都有一與緩存子系統(tǒng)相關(guān)的配置選項(xiàng)。寄存器文件中的寄存器個(gè)數(shù)在符合s隊(duì) Rcvs標(biāo)準(zhǔn)的也是可配置的(2一犯?jìng)�(gè))[3，2，431。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2一3所示:寄存器文們?nèi)薎EEE754浮點(diǎn)處理器硯卜閱卜跟蹤緩沖協(xié)處理器悶卜整數(shù)7級(jí)流水線乘法/除法悶卜峨卜調(diào)試接l」峨卜戒卜斷接Ii]閱卜調(diào)試支持單兀，!，斷控制單兀指令緩存數(shù)據(jù)緩存堿卜本地】之陰AllB接f一]圖2一3LEON的體系結(jié)構(gòu)LEoNZ和LI力N3也提供一個(gè)接「尸了兒個(gè)一可川的浮點(diǎn)單元(FPU，floating

接口一中斷FSI圖2一ZMicroB!aze的體系結(jié)構(gòu)(3)LEONZ/LEON3LEONZ\LEON3由 JiriGaisle個(gè)人夕「發(fā)，受到歐洲航天局工作的支持。它們都是犯位處理器核的VHDL開源模型，這模型完全符合標(biāo)準(zhǔn)的IEEE一 1754 SPARCVS架構(gòu)。LEONZ是五級(jí)流水線而LEON3是7級(jí)流水線。兩者都是哈佛存儲(chǔ)架構(gòu)，都有一與緩存子系統(tǒng)相關(guān)的配置選項(xiàng)。寄存器文件中的寄存器個(gè)數(shù)在符合s隊(duì) Rcvs標(biāo)準(zhǔn)的也是可配置的(2一犯?jìng)�(gè))[3，2，431。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2一3所示:寄存器文們?nèi)薎EEE754浮點(diǎn)處理器硯卜閱卜跟蹤緩沖協(xié)處理器悶卜整數(shù)7級(jí)流水線乘法/除法悶卜峨卜調(diào)試接l」峨卜戒卜斷接Ii]閱卜調(diào)試支持單兀，!，斷控制單兀指令緩存數(shù)據(jù)緩存堿卜本地】之陰AllB接f一]圖2一3LEON的體系結(jié)構(gòu)LEoNZ和LI力N3也提供一個(gè)接「尸了兒個(gè)一可川的浮點(diǎn)單元(FPU

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于NiosⅡ處理器的TFT-LCD圖形顯示設(shè)計(jì)[J]. 石紅曉,吳光敏.  微型機(jī)與應(yīng)用. 2010(18)
[2]NiosⅡ軟核在數(shù)字式超聲探傷系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 李佳,林春成.  機(jī)電工程技術(shù). 2009(07)
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[4]基于SOPC的嵌入式系統(tǒng)[J]. 張珍,李雷.  信息技術(shù). 2007(12)
[5]NiosⅡ處理器的兩類外設(shè)接口設(shè)計(jì)[J]. 柳沁.  單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2007(11)
[6]嵌入式CPU軟核綜述[J]. 孫愷,王田苗,魏洪興,陳友東.  計(jì)算機(jī)工程. 2006(07)
[7]嵌入式系統(tǒng)的定義與發(fā)展歷史[J]. 何立民.  單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2004(01)
[8]FPGA/CPLD可編程邏輯器件的在系統(tǒng)配置方法[J]. 何偉,唐仁圣,張玲.  重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(05)
[9]醫(yī)學(xué)超聲儀器技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和展望[J]. 高上凱.  中國(guó)醫(yī)療器械雜志. 2002(06)
[10]基于多種EDA工具的FPGA設(shè)計(jì)[J]. 孫富明,李笑盈.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2002(01)

碩士論文
[1]基于FPGA的B型超聲成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 周代明.中南大學(xué) 2009
[2]基于NiosⅡ的SOPC系統(tǒng)平臺(tái)的開發(fā)與研究[D]. 盛娜.山東大學(xué) 2006
[3]FPGA技術(shù)在全數(shù)字化超聲診斷儀中的應(yīng)用研究[D]. 史興.華中科技大學(xué) 2005
[4]全數(shù)字醫(yī)用B超系統(tǒng)的研制[D]. 施軍華.南京航空航天大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3029900