[實(shí)用新型]FPGA裝置、嵌入式控制系統(tǒng)及醫(yī)療設(shè)備控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420090381.2
• 申請(qǐng)日: 2014-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203838541U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王春雨;王竹影;林楓;張強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: GE醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/418
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜甜;湯春龍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種FPGA裝置、嵌入式控制系統(tǒng)及醫(yī)療設(shè)備控制系統(tǒng)，特別是一種用于醫(yī)療設(shè)備控制的FPGA裝置、具有該FPGA裝置的嵌入式控制系統(tǒng)及應(yīng)用該嵌入式控制系統(tǒng)的醫(yī)療設(shè)備控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，在很多工業(yè)場(chǎng)合，都采用主處理器結(jié)合FPGA(Field-Programmable?Gate?Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)的嵌入式控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制，例如實(shí)現(xiàn)X射線(xiàn)、CT(Computed?Tomography，電子計(jì)算機(jī)斷層掃描)、MR(Magnetic?Resonance，磁共振)等醫(yī)療診斷設(shè)備的定位、對(duì)準(zhǔn)等控制。

主處理器作為該嵌入式控制系統(tǒng)的核心部分，可用于執(zhí)行較高層的處理任務(wù)，而FPGA作為輔助部分，可用于實(shí)現(xiàn)一些較低層的功能。

上述嵌入式控制系統(tǒng)中，通常在FPGA中集成數(shù)據(jù)交換總線(xiàn)，例如Avalon數(shù)據(jù)交換總線(xiàn)，該Avalon數(shù)據(jù)交換總線(xiàn)由Altera公司提出，可用于實(shí)現(xiàn)主處理器和FPGA之間的通信，同時(shí)，Altera公司還提供一些具有該總線(xiàn)接口的功能模塊，可用于添加至該Avalon數(shù)據(jù)交換總線(xiàn)以擴(kuò)展嵌入式控制系統(tǒng)的外設(shè)。FPGA中還集成有FPGA嵌入式處理器，即軟核處理器，例如Altera公司的Nios?II?CPU，可用于響應(yīng)主處理器的指令以對(duì)連接至Avalon數(shù)據(jù)交換總線(xiàn)的外設(shè)功能模塊進(jìn)行讀、寫(xiě)、控制等操作。

這種設(shè)計(jì)方式存在如下一些缺陷，例如，每添加一個(gè)功能模塊至Avalon交換總線(xiàn)，都需要將其映射至相應(yīng)的寄存器，還需要引入一個(gè)FPGA嵌入式處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)其與主處理器之間的數(shù)據(jù)交換，增加了擴(kuò)展外設(shè)的工作量；并且，主處理器只能通過(guò)詢(xún)問(wèn)的方式從FPGA獲得數(shù)據(jù)；另外，這種設(shè)計(jì)方式難以實(shí)現(xiàn)主處理器和FPGA之間進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)交換。

現(xiàn)有嵌入控制式系統(tǒng)的上述缺陷可導(dǎo)致應(yīng)用其的各種工業(yè)控制系統(tǒng)的工作效率較低，例如控制精度低、速度慢等。

因此，需要提供一種新的嵌入控制式系統(tǒng)，能更簡(jiǎn)便地?cái)U(kuò)展外設(shè)，并提升醫(yī)療設(shè)備的工作效率。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的一個(gè)示例性實(shí)施例提供了一種用于醫(yī)療領(lǐng)域的FPGA裝置，該FPGA裝置集成有數(shù)據(jù)交換總線(xiàn)和控制裝置。該數(shù)據(jù)交換總線(xiàn)上設(shè)置有主控接口和從控接口，該從控接口連接有一個(gè)或多個(gè)外設(shè)功能模塊。控制裝置用于連接外部的主處理器的外部并行總線(xiàn)，并連接數(shù)據(jù)交換總線(xiàn)的主控接口，控制裝置中集成有時(shí)序轉(zhuǎn)換裝置，該時(shí)序轉(zhuǎn)換裝置用于向主處理器發(fā)送將其外部并行總線(xiàn)的時(shí)序轉(zhuǎn)換為上述數(shù)據(jù)交換總線(xiàn)的時(shí)序的轉(zhuǎn)換信號(hào)。

本實(shí)用新型還提供了一種嵌入式控制系統(tǒng)，包括主處理器和上述的FPGA裝置。

本實(shí)用新型還提供了一種應(yīng)用該嵌入式控制系統(tǒng)的醫(yī)療設(shè)備控制系統(tǒng)。

通過(guò)下面的詳細(xì)描述、附圖以及權(quán)利要求，其他特征和方面會(huì)變得清楚。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)于本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例進(jìn)行描述，可以更好地理解本實(shí)用新型，在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的用于醫(yī)療領(lǐng)域的FPGA裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的嵌入式控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

以下將描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，需要指出的是，在這些實(shí)施方式的具體描述過(guò)程中，為了進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的描述，本說(shuō)明書(shū)不可能對(duì)實(shí)際的實(shí)施方式的所有特征均作詳盡的描述。應(yīng)當(dāng)可以理解的是，在任意一種實(shí)施方式的實(shí)際實(shí)施過(guò)程中，正如在任意一個(gè)工程項(xiàng)目或者設(shè)計(jì)項(xiàng)目的過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的具體目標(biāo)，為了滿(mǎn)足系統(tǒng)相關(guān)的或者商業(yè)相關(guān)的限制，常常會(huì)做出各種各樣的具體決策，而這也會(huì)從一種實(shí)施方式到另一種實(shí)施方式之間發(fā)生改變。此外，還可以理解的是，雖然這種開(kāi)發(fā)過(guò)程中所作出的努力可能是復(fù)雜并且冗長(zhǎng)的，然而對(duì)于與本實(shí)用新型公開(kāi)的內(nèi)容相關(guān)的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在本公開(kāi)揭露的技術(shù)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一些設(shè)計(jì)，制造或者生產(chǎn)等變更只是常規(guī)的技術(shù)手段，不應(yīng)當(dāng)理解為本公開(kāi)的內(nèi)容不充分。