收藏本站
《中南大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于NiosⅡ和FPGA的便携式B超的交互系统的设计与实现

吴忠  
【摘要】:中国的医疗健康支出已成为继食品、教育之后的第三大消费支出,但该产业的总体规模还仅占到国内生产总值不到2%的比例。在居民健康需求和社区医疗建设等因素的快速推动下,中国便携式医疗电子市场持续保持高位增长水平。便携式B超仪器的开发必定将为我国的医疗事业的发展做出一定的贡献。 本文采用基于FPGA和NiosⅡ的SOPC技术来构建便携式B超仪的SOPC系统,并在此基础上来进行交互系统的软件开发,以求使开发出的便携式B超产品能满足在性价比、体积、适用范围等方面的更高的要求。 以往便携式B超仪的研制开发主要采用传统的“外置微处理器+FPGA"结构作为系统核心,其主要缺点是系统结构复杂,软硬件开发难度大,并且需要在微处理器和FPGA两个系统之间进行通信,不利于大批量数据的传输。在此基础上,本文提出采用基于NiosⅡ和FPGA的SOPC技术,利用Altera公司提供的NiosⅡ软核处理器来完成传统的外置微处理器所实现的功能,即将裁剪合适的NiosⅡ内核及其处理器系统下载到FPGA中,在FPGA芯片中形成系统的硬件逻辑,从而真正实现用单片FPGA芯片作为整个系统的控制中心的目的。 本文首先在比较了目前普遍采用的几种SOPC技术的基础上,提出采用基于IP软核的SOPC技术方案,并进一步研究了市场上比较流行的几种软核处理器,再结合目前的技术水平和资料,于是提出采用NiosⅡ软核处理器来构建SOPC系统。其次,在对系统的软硬件系统方而做了总的需求分析后,按照需求对硬、软件系统进行开发,最后将编译成功的硬、软件系统下载到实验箱上进行实际演练,得到了预期的实验效果。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:R318.6;TN791

免费申请
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张亮;射频收发片上系统开发板的设计与实现[D];中原工学院;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何立民;嵌入式系统的定义与发展历史[J];单片机与嵌入式系统应用;2004年01期
2 柳沁;;NiosⅡ处理器的两类外设接口设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2007年11期
3 怯肇乾;;FPGA-SoPC软硬件协同设计纵横谈[J];单片机与嵌入式系统应用;2008年09期
4 孙富明 ,李笑盈;基于多种EDA工具的FPGA设计[J];电子技术应用;2002年01期
5 何伟,唐仁圣,张玲;FPGA/CPLD可编程逻辑器件的在系统配置方法[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年05期
6 张珍;李雷;;基于SOPC的嵌入式系统[J];信息技术;2007年12期
7 孙恺;王田苗;魏洪兴;陈友东;;嵌入式CPU软核综述[J];计算机工程;2006年07期
8 李佳;林春成;;NiosⅡ软核在数字式超声探伤系统中的应用[J];机电工程技术;2009年07期
9 石红晓;吴光敏;;基于NiosⅡ处理器的TFT-LCD图形显示设计[J];微型机与应用;2010年18期
10 王志伟;医用超声诊断装置的技术进展和市场概况[J];中国医疗器械杂志;1998年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 施军华;全数字医用B超系统的研制[D];南京航空航天大学;2004年
2 史兴;FPGA技术在全数字化超声诊断仪中的应用研究[D];华中科技大学;2005年
3 盛娜;基于NiosⅡ的SOPC系统平台的开发与研究[D];山东大学;2006年
4 周代明;基于FPGA的B型超声成像系统的设计与实现[D];中南大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 延明;;基于FPGA的视频监控系统的防抖动研究[J];安防科技;2007年09期
2 李亚春;黄茜;朱慧彬;刘军;;基于SOPC的数字视频监控系统设计[J];安防科技;2008年10期
3 陈祖武;;基于Microblaze的LCD控制器IP核开发[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年05期
4 张海军;;基于FPGA的16阶FIR滤波器的设计与实现[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年01期
5 钟赛意,汤国辉,王善荣;功率超声波在农产品加工中应用的研究进展[J];安徽农业科学;2005年08期
6 杨瑛;郑文轩;;超声波降解苯酚废水的研究[J];安徽农业科学;2010年34期
7 郑文轩;杨瑛;;超声与活性炭降解甲基橙溶液的研究[J];安徽农业科学;2010年36期
8 韩秀甫,滕永平,吴迪,吴军芳,张娜,王立新;超声换能器暂态声场的理论分析与计算[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2004年03期
9 白杨;;NIOS嵌入式系统的可扩展性分析[J];鞍山师范学院学报;2006年02期
10 余祖俊;卫研研;李真花;朱力强;;基于SOPC的钢轨断面高速测量系统[J];北京交通大学学报;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 贾增本;解小华;连玺;刘通;;基于FPGA的汽车质心侧偏角估计器设计与实现[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
2 李娜;师芳芳;李伯权;宫俊杰;张碧星;;一种超声检测系统用发射电路的设计与实现[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
3 张霖;赵祚喜;张智刚;俞龙;黄健;;基于激光测距传感器的SLAM方法研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 张云电;余芳;;压电换能器和超声聚能器谐振频率数控修正方法[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
5 李毅颖;邹发彬;;超声波清洗技术在发射机维护中的应用[A];2007第二届全国广播电视技术论文集2(上)[C];2007年
6 万洪丹;陈文建;迟泽英;;基于SOPC的GPON ONT端技术研究[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
7 魏玲;王玉良;;扩频通信中匹配滤波器及其多路复用的设计与实现[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
8 周佳;彭宏;邓彰超;;嵌入式GUI的设计及其应用[A];中国电子学会第十七届信息论学术年会论文集[C];2010年
9 郑健;;基于NIOS2软核CPU的嵌入式系统设计[A];第十三届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(下册)[C];2006年
10 李爽;刘浩;;三相三电平逆变器控制系统研究[A];2007年河北省电子学会、河北省计算机学会、河北省自动化学会、河北省人工智能学会、河北省计算机辅助设计研究会、河北省软件行业协会联合学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李冀辉;以鳞片石墨为原料的多功能碳材料的制备与应用研究[D];河北大学;2009年
2 柴本银;振荡流热管换热器换热性能及其在干燥系统中的应用研究[D];山东大学;2010年
3 孙平;高频医学超声成像系统的研究与设计[D];武汉大学;2009年
4 徐慧峰;基于弹性波的地下管线水平导向钻随钻探测理论与技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 王斐;高能非聚焦超声照射对猪肝急性损伤效应的实验研究[D];第二军医大学;2011年
6 郑永;基于时栅传感器的精密蜗轮副动态检测技术研究[D];合肥工业大学;2011年
7 肖杨;基于软件无线电的编码激励超声血流检测系统的研究[D];复旦大学;2010年
8 李敏毅;铌酸锂高频超声换能器的研制与输出功率测量[D];华南理工大学;2011年
9 朱昌平;流体中低浓度异质物含量的超声检测原理与应用研究[D];中国矿业大学;2010年
10 田红;超声波在城市剩余活性污泥中的传输特性的模拟及实验研究[D];重庆大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈静颖;双能场/生物法降解废水中苯酚的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 刘义付;二维超声无磨料抛光声学系统研究[D];河南理工大学;2010年
3 刘力博;多通道动态光弹成像系统的研制[D];南昌航空大学;2010年
4 姜丽红;功率超声对流动A356熔体半固态组织的影响研究[D];南昌航空大学;2010年
5 张倩;异形航空构件的专用超声换能器研制及检测应用[D];南昌航空大学;2010年
6 焦汉明;基于OR1200的嵌入式SoC以太网网关的研究与设计[D];山东科技大学;2010年
7 张宪华;基于嵌入式Linux的系统构建及桌面应用程序研究[D];山东科技大学;2010年
8 徐坤山;三相四线制并联型有源电力滤波器的研究[D];山东科技大学;2010年
9 杨添博;分布式控制系统网络控制器的SOPC设计[D];长春理工大学;2010年
10 琚新刚;基于SOPC技术的数字视频接口研制[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 裴建茹;李伟;;基于NiosII的嵌入式网络视频监控系统设计[J];安防科技;2008年06期
2 李亚春;黄茜;朱慧彬;刘军;;基于SOPC的数字视频监控系统设计[J];安防科技;2008年10期
3 付蔚;童世华;吴虹岑;王平;;基于SOPC技术的EPA现场控制器的设计[J];电子产品世界;2008年02期
4 高章飞;朱善安;;基于单片机MSP430和nRF905的无线通信模块[J];机电工程;2006年02期
5 郑长征;毛哲;谢兆鸿;;基于nRF905的粮库无线测温系统[J];微计算机信息;2007年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高峻;无线通信射频接收前端研究与设计[D];西南交通大学;2006年
2 石丽萍;智能型温差式火焰检测器的设计[D];太原理工大学;2006年
3 罗汝林;基于模糊控制的烟叶烤房温湿度控制系统设计[D];大连理工大学;2006年
4 管立新;FPGA/SOPC技术在数字通信系统中的应用研究[D];天津大学;2006年
5 李娟;基于SOPC技术的电缆故障测距系统的研究[D];上海交通大学;2007年
6 侯凡;基于SOPC技术的电能质量监测系统的研究[D];上海交通大学;2007年
7 韩玺;SOPC软硬件协同设计的方法研究[D];北京交通大学;2006年
8 皇甫谦德;无线射频数据采集系统的研究与设计[D];北京交通大学;2008年
9 徐凯;片上系统的可测试性技术应用研究[D];南京航空航天大学;2008年
10 项小淳;ISM频段无线通信模块设计[D];电子科技大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐宁仪,周祖成;Avalon总线与SOPC系统架构实例[J];半导体技术;2003年02期
2 李乙成,周祖成,陈尚松;SoC片上总线技术的研究[J];半导体技术;2003年02期
3 何正权,武剑辉;平均频率合成技术[J];电子科技大学学报;1996年03期
4 徐以书;用PowerPC860实现FPGA配置[J];单片机与嵌入式系统应用;2002年10期
5 吴自信,张嗣忠;异步FIFO结构及FPGA设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2003年08期
6 邹涛 ,张翠 ,田新广 ,张尔扬;全数字调制插值滤波[J];电子产品世界;2001年20期
7 吕京建,金佳;嵌入式系统设计即将进入软核时代[J];电子产品世界;2005年01期
8 杨玉峰;黄炜;;基于Nios的IP网络电话终端设计[J];电子产品世界;2006年09期
9 王俊雄;黄铉;刘正义;;基于FPGA的嵌入式系统设计[J];电子工程师;2006年10期
10 陈秀玲 ,周欣 ,陈黎平;新的片上可编程系统(SOPC)解决方案Nios[J];今日电子;2003年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 方舟正;合成孔径聚焦超声成像系统的实验研究[D];南京航空航天大学;2003年
2 毕永年;合成接收孔径超声成像前端系统设计及实现[D];浙江大学;2003年
3 傅林;虚拟仪器B型超声波诊断仪系统结构与软硬件设计[D];四川大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨浩,蔡雄飞;便携式心电图仪的研究与设计[J];中国医疗器械杂志;2004年04期
2 曹虎;王敏;董汉彬;徐安明;;基于Fution模数混合FPGA芯片的心电仪片上系统开发[J];微型机与应用;2010年08期
3 卫娜;王政;崔亮;;FPGA在多普勒测量系统设计中的应用[J];医疗卫生装备;2006年04期
4 刘成;刘娅琴;;基于FPGA软核的佩带式心电信号处理系统的设计[J];中国医疗设备;2010年03期
5 曹阳;;FPGA在医疗器械中的应用[J];医疗卫生装备;2006年04期
6 李小强;岑人经;吴效明;吴凯;;基于二维DCT的医学图象压缩及FPGA实现[J];中国医学物理学杂志;2006年06期
7 王雷;沈毅;王小涛;;B超动态滤波器的设计与实现[J];中国医疗器械杂志;2006年05期
8 刘加峰;芦勤;李丹妮;段元民;;基于FPGA的医疗信息数据光纤传输系统设计[J];医疗卫生装备;2008年08期
9 李文娜;陆锷;赵海洋;崔翠红;;基于FPGA的仪用两相步进电动机细分驱动器的设计[J];医疗卫生装备;2009年05期
10 齐雁;谭冠政;范必双;;基于FPGA的医学超声成像数字波束合成器设计[J];计算机测量与控制;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 董雪;费建军;白娇杨;;基于FPGA的智能火灾报警系统的设计与研究[A];天津市电视技术研究会2012年年会论文集[C];2012年
2 侯金华;;基于FPGA的SOC系统可靠性设计[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
3 张健;孙辉先;陈晓敏;安军社;;反熔丝FPGA的可靠性设计措施[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
4 ;Design and Research of Video Fire Detection System Based on FPGA[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
5 肖松;李跃华;张金林;;基于FPGA局部动态可重构的抗SEU容错系统研究[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(下册)[C];2010年
6 白英良;雷飞;徐萍萍;;基于FPGA的SOPC嵌入式系统设计[A];全国高等学校电子技术研究会论文集[C];2010年
7 王玮;钱伟康;应怀樵;;基于FPGA的PXI高速数据采集系统硬件设计[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
8 钱伟康;梁利娟;王丽丽;;一种基于FPGA的CAN总线船舶监控系统[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
9 杨学友;叶振忠;刘常杰;李博文;;一种高速智能化视觉传感器设计[A];第三次全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2002年
10 鲁艳;雷维嘉;谢显中;;基于Avalon接口的交织编码技术的FPGA实现[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 赵艳秋;高端FPGA瞄准三大方向[N];中国电子报;2004年
2 海英;赛灵思发布新型FPGA芯片方案[N];人民邮电;2009年
3 ;实现FPGA产品差异化[N];中国电子报;2011年
4 ;FPGA为消费电子提供安全保证[N];中国电子报;2011年
5 本报记者 赵艳秋 冯晓伟 冯健;FPGA:市场应用广 门槛需降低[N];中国电子报;2009年
6 本报记者 冯晓伟;FPGA格局难改 新兴企业胜算几何?[N];中国电子报;2009年
7 ;异步架构FPGA实现业界最高速度[N];中国电子报;2009年
8 ;突破功耗和成本限制设计中国需要的FPGA[N];中国电子报;2009年
9 ;通信仍是FPGA最大市场[N];中国电子报;2009年
10 本报记者 梁红兵;赛灵思:降低FPGA应用门槛[N];中国电子报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张承畅;多FPGA系统的关键问题及应用研究[D];重庆大学;2011年
2 李鹏;基于元构件的FPGA硬件构件设计技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
3 余慧;时分交换的新型FPGA互连结构研究[D];复旦大学;2011年
4 谢丁;FPGA互连结构评估系统研究与实现[D];复旦大学;2011年
5 王忠明;SRAM型FPGA的单粒子效应评估技术研究[D];清华大学;2011年
6 廖永波;SOC软硬件协同方法及其在FPGA芯片测试中的应用研究[D];电子科技大学;2010年
7 王骞;基于SOPC的平板显示技术中几个关键问题的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2006年
8 李颀;基于FPGA的片上多处理器建模方法[D];中国科学技术大学;2012年
9 唐玉兰;伪布尔可满足性算法及其在FPGA布线中的研究应用[D];江南大学;2010年
10 邬贵明;FPGA矩阵计算并行算法与结构[D];国防科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴忠;基于NiosⅡ和FPGA的便携式B超的交互系统的设计与实现[D];中南大学;2011年
2 杜国女;基于FPGA的音乐景观灯的设计与实现[D];兰州交通大学;2011年
3 袁臻;电动多叶光栅通讯部分的FPGA实现[D];上海交通大学;2009年
4 方志超;基于FPGA的水处理工程数据采集与控制系统[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 王豫莹;基于FPGA高速数据采集系统的设计与实现[D];陕西科技大学;2012年
6 刘少腾;基于FPGA的功能级可进化和NOC架构多核处理器系统的研究[D];复旦大学;2010年
7 曹钦;基于图像声纳的数字信号处理算法FPGA实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 周志娟;相移波束形成的FPGA实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
9 姜敏;基于FPGA的动态轨道衡数据控制系统设计[D];太原理工大学;2011年
10 许冲;激光脉冲定距算法研究与FPGA实现[D];哈尔滨工业大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026