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| 高低溫試驗箱圖像信號采集與處理系統(tǒng) |
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| 時間：2010-8-5 9:33:30 |
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高低溫試驗箱圖像信號采集與處理系統(tǒng)主要包括AD采集與FPGA數(shù)字信號處理板和ARM計算機板。ARM計算機板的主要作用是完成最后的圖像校正、數(shù)據(jù)傳輸、采集控制等功能。系統(tǒng)軟件設計嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)中具有至關重要的作用，該方案依托高性能的Linux操作系統(tǒng)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集終端的控制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸和處理。LXI是一種基于經過驗證、并廣泛使用的標準的測試系統(tǒng)結構，如以太網標準。醫(yī)療圖像信號采集與處理系統(tǒng)一種采用高性能ARM處理器實現(xiàn)的醫(yī)療信息數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)方案。本統(tǒng)外圍可以實現(xiàn)高精度、高速率的數(shù)據(jù)采集；外圍接口資源豐富；運行嵌入式Linux操作系統(tǒng)。與傳統(tǒng)方案相比，模塊化、低功耗、開放接口使得系統(tǒng)很容易根據(jù)實際需求擴展和移植。其可靠、準確、低成本的設計是一種實用的遠程數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)方案。
ARM通過USARTl接收外來的控制命令，高低溫試驗箱通過SPI接口和通用PIO口與外部設備通信，達到控制作用。在Linux下，所有的設備以文件的形式來使用。其中Linux已經提供了支持AT91RM9200的SPI驅動，DBGU和UART驅動，只要對其源代碼進行一些修改并在編譯內核時將其選中就可以直接使用。輸入信號為核射線接收傳感器產生的多個通道的反映位置信息的脈沖信號數(shù)據(jù)和一個通道的能量數(shù)據(jù)，通過由多路前置放大器進行信號調理與放大的前置放大板，進入高速AD芯片加FPGA的高速數(shù)字信號處理板，之后的數(shù)據(jù)進入以ARM為核心的主處理器進行能量、線性及均勻性校正并形成圖像幀，高低溫試驗箱最后圖像幀通過TCP/IP網絡接口發(fā)送到采集計算機，由采集計算機進行圖像的顯示和保存。這些標準經過時間檢驗，為實現(xiàn)高效測量提供“恰好”的冷卻、電源、屏蔽和物理尺寸，又不會降低性能，同時采用模塊化設計和傳統(tǒng)外型。LXI概念用于臺式儀器中，進一步提升了LXI的吸引力，這些儀器的銷售量一直要遠遠高于卡槽儀器，同時以極具競爭力的價格提供了很好的性能。
控制系統(tǒng)框架所以主要集中在PIO口驅動設計中，外部設備使用一個。因此，我們根據(jù)醫(yī)療儀器儀表的市場需要，開發(fā)了一種新型的基于ARM嵌入式系統(tǒng)、配置Linux操作系統(tǒng)的醫(yī)療圖像數(shù)據(jù)采集設備。該系統(tǒng)具有控制集成度高，運行穩(wěn)定，操作方便以及直觀的圖形化界面顯示等特點。PB29引腳(即IRQO)作為外部中斷信號提供給ARM，另外使用一些I／O引腳對外部設備進行控制。高低溫試驗箱隨著科學技術的發(fā)展，各種醫(yī)療設備相繼問世并得到廣泛應用。由于ARM嵌入式技術能使控制系統(tǒng)小型化，并且開發(fā)出來的產品功能強大，成本低廉，具有較高的性價比。應用中的很多醫(yī)療儀器都綜合了傳感器、自動控制、計算機軟件和硬件等高科技技術。市場上的醫(yī)療儀器儀表的控制系統(tǒng)多數(shù)采用單片機實現(xiàn)，普遍存在操作繁瑣、無圖形化操作界面、顯示不直觀的缺點。而采用PC機作為控制端的熱療儀又增大了設備的成本。這些因素都制約著很多應用的迅速普及推廣。 |
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