基于usb 同步傳輸?shù)某晝?nèi)窺鏡圖像采集接口系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于USB同步傳輸?shù)某晝?nèi)窺鏡圖像采集接口系統(tǒng)，包括互聯(lián)的USB芯片、FPGA以及FPGA和USB芯片之間的數(shù)據(jù)信號線Data[15:0]；USB芯片選用集成MCU的USB芯片，具體為EZ-USBFX2LP，通過設(shè)置USB芯片內(nèi)部的寄存器選擇16位或8位總線；IFCLK是FPGA向USB提供的時(shí)鐘信號；SLWR是寫使能信號，低電平有效；FIFOADR是地址選擇信號，用于選擇USB芯片的FIFO；PKTEND是強(qiáng)制完成信號，用于表示已經(jīng)完成一個(gè)FIFO的寫入。本發(fā)明數(shù)據(jù)速度可以達(dá)到16MB/s，并且可以應(yīng)用于超聲內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)，滿足實(shí)時(shí)顯示的要求。
【專利說明】基于USB同步傳輸?shù)某晝?nèi)窺鏡圖像采集接口系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種圖像采集接口系統(tǒng)，具體涉及一種基于USB同步傳輸?shù)某晝?nèi)窺鏡圖像采集接口系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]醫(yī)學(xué)超聲內(nèi)窺鏡就是一種無損檢測技術(shù)，它可以同時(shí)檢測器官表面和組織斷層，發(fā)現(xiàn)早期病變，是當(dāng)前應(yīng)用前景非常廣闊的醫(yī)療儀器。隨著超聲內(nèi)窺鏡技術(shù)的發(fā)展和不斷的完善，對超聲內(nèi)窺鏡的便攜性、可靠性也有越來越高的要求。其中超聲圖像采集接口的研究對超聲內(nèi)窺鏡的成像質(zhì)量、成像速度以及儀器的便攜性有重要的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種基于USB同步傳輸?shù)某晝?nèi)窺鏡圖像采集接口系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)速度可以達(dá)到16MB/S，并且可以應(yīng)用于超聲內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)，滿足實(shí)時(shí)顯示的要求。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種基于USB同步傳輸?shù)某晝?nèi)窺鏡圖像采集接口系統(tǒng)，其特殊之處在于:包括互聯(lián)的USB芯片、FPGA以及FPGA和USB芯片之間的數(shù)據(jù)信號線Data[15:0];所述USB芯片選用集成MCU的USB芯片，具體為EZ-USB FX2LP，通過設(shè)置USB芯片內(nèi)部的寄存器選擇16位或8位總線；IFCLK是FPGA向USB提供的時(shí)鐘信號；SLWR是寫使能信號，低電平有效；FIF0ADR是地址選擇信號，用于選擇USB芯片的FIFO ；PKTEND是強(qiáng)制完成信號，用于表示已經(jīng)完成一個(gè)FIFO的寫入。
[0005]上述FPGA作為USB芯片的外部控制器，向USB芯片提供所需要的控制信號。在這些控制信號的作用下，F(xiàn)PGA將采集到的圖像數(shù)據(jù)傳入U(xiǎn)SB芯片的FIFO中，再由USB芯片將數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)；當(dāng)寫使能信號SLWR低電平時(shí)，在IFCLK的上升沿處，F(xiàn)PGA將數(shù)據(jù)總線的一個(gè)數(shù)據(jù)寫入FIF0ADR所指定的FIFO中。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本系統(tǒng)通過修改Fw.C、Dscr.a51兩個(gè)文件實(shí)現(xiàn)USB同步傳輸?shù)墓δ?，?shù)據(jù)速度可以達(dá)到16MB/S，并且可以應(yīng)用于超聲內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)，滿足實(shí)時(shí)顯示的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]參見圖1, 一種基于USB同步傳輸?shù)某晝?nèi)窺鏡圖像米集接口系統(tǒng),包括互聯(lián)的USB芯片、FPGA以及FPGA和USB芯片之間的數(shù)據(jù)信號線Data[15:0] ； USB芯片選用集成MCU的USB芯片，具體為EZ-USB FX2LP，通過設(shè)置USB芯片內(nèi)部的寄存器選擇16位或8位總線；IFCLK是FPGA向USB提供的時(shí)鐘信號；SLWR是寫使能信號，低電平有效；FIFOADR是地址選擇信號，用于選擇USB芯片的FIFO ；PKTEND是強(qiáng)制完成信號，用于表示已經(jīng)完成一個(gè)FIFO的寫入。
[0009]FPGA作為USB芯片的外部控制器，向USB芯片提供所需要的控制信號。在這些控制信號的作用下，F(xiàn)PGA將采集到的圖像數(shù)據(jù)傳入U(xiǎn)SB芯片的FIFO中，再由USB芯片將數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)；當(dāng)寫使能信號SLWR低電平時(shí)，在IFCLK的上升沿處，F(xiàn)PGA將數(shù)據(jù)總線的一個(gè)數(shù)據(jù)寫入FIFOADR所指定的FIFO中。
[0010]本系統(tǒng)選用集成MCU的USB芯片——Cypress公司的EZ-USB FX2LP。集成MCU的USB芯片的優(yōu)點(diǎn)是MCU與控制器集成在同一片芯片里，MCU只需要訪問一系列寄存器和存儲(chǔ)器，便可實(shí)現(xiàn)USB接口的數(shù)據(jù)傳輸，大大簡化USB設(shè)備的開發(fā)難度，而且可以最大程度的發(fā)揮USB高速的特點(diǎn)。
[0011]超聲成像系統(tǒng)采集的圖像數(shù)據(jù)首先存儲(chǔ)在FPGA中，然后在FPGA向USB芯片提供的控制信號的作用下，將圖像數(shù)據(jù)存入U(xiǎn)SB芯片F(xiàn)IFO中，再由USB芯片將FIFO中的數(shù)據(jù)傳輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)和處理。
[0012]其中Data[15:0]是FPGA和USB芯片之間的數(shù)據(jù)信號線，可以通過設(shè)置USB芯片內(nèi)部的寄存器選擇16位或8位總線；IFCLK是FPGA向USB提供的時(shí)鐘信號；SLWR是寫使能信號，低電平有效；FIFOADR是地址選擇信號，用于選擇USB芯片的FIFO ；PKTEND是強(qiáng)制完成信號，用于表示已經(jīng)完成一個(gè)FIFO的寫入。
[0013]在系統(tǒng)中，F(xiàn)PGA作為USB芯片的外部控制器，向USB芯片提供所需要的控制信號。在這些控制信號的作用下，F(xiàn)PGA將采集到的圖像數(shù)據(jù)傳入U(xiǎn)SB芯片的FIFO中，再由USB芯片將數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)。當(dāng)寫使能信號SLWR低電平時(shí)，在IFCLK的上升沿處，F(xiàn)PGA將數(shù)據(jù)總線的一個(gè)數(shù)據(jù)寫入FIFOADR所指定的FIFO中。
[0014]本系統(tǒng)通過修改Fw.C、Dscr.a51兩個(gè)文件實(shí)現(xiàn)USB同步傳輸?shù)墓δ?。最后?jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證明USB2.0同步傳輸接口設(shè)計(jì)的正確性，數(shù)據(jù)速度可以達(dá)到16MB/S，并且可以應(yīng)用于超聲內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)，滿足實(shí)時(shí)顯示的要求。
【權(quán)利要求】
1.一種基于USB同步傳輸?shù)某晝?nèi)窺鏡圖像采集接口系統(tǒng)，其特征在于:包括互聯(lián)的USB芯片、FPGA以及FPGA和USB芯片之間的數(shù)據(jù)信號線Data[15:0];所述USB芯片選用集成MCU的USB芯片，具體為EZ-USB FX2LP，通過設(shè)置USB芯片內(nèi)部的寄存器選擇16位或8位總線；IFCLK是FPGA向USB提供的時(shí)鐘信號；SLWR是寫使能信號，低電平有效；FIFOADR是地址選擇信號，用于選擇USB芯片的FIFO ；PKTEND是強(qiáng)制完成信號，用于表示已經(jīng)完成一個(gè)FIFO的寫入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于USB同步傳輸?shù)某晝?nèi)窺鏡圖像采集接口系統(tǒng)，其特征在于:所述FPGA作為USB芯片的外部控制器，向USB芯片提供所需要的控制信號，在這些控制信號的作用下，F(xiàn)PGA將采集到的圖像數(shù)據(jù)傳入U(xiǎn)SB芯片的FIFO中，再由USB芯片將數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)；當(dāng)寫使能信號SLWR低電平時(shí)，在IFCLK的上升沿處，F(xiàn)PGA將數(shù)據(jù)總線的一個(gè)數(shù)據(jù)寫入FIFOADR所指定的FIFO中。
【文檔編號】G06F13/38GK103530267SQ201310519884
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】王耀斌 申請人:陜西高新實(shí)業(yè)有限公司