[發明專利]一種基于DSP+CPLD架構的高壓電脈沖腫瘤治療儀控制器

在審

• 申請號: 201811254994.4
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109350223A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 張建勛;陳穗;代煜;郭蒙召
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: A61B18/12
• 分類號: A61B18/12;G05B19/042
• 代理公司: 天津耀達律師事務所 12223
• 代理人: 張耀

1.一種基于DSP+CPLD架構的高壓電脈沖腫瘤治療儀控制器，其特征在：包括DSP+CPLD頂層模塊、模擬信號輸入模塊、模擬信號輸出模塊、數字信號輸入模塊、數字信號輸出模塊，所述的控制器頂層使用DSP28335作為主要邏輯控制單元，使用CPLD擴展DSP總線和IO接口并作為輔助邏輯控制單元；DSP通過串口和上位機通信，并通過異步總線接口和CPLD通信；控制器底層實現多種信號輸入輸出接口電路，滿足設備對多種控制信號和反饋信號的要求。

2.根據權利要求1所述的基于DSP+CPLD架構的高壓電脈沖腫瘤治療儀控制器，其特征在于包括DSP+CPLD頂層模塊、模擬信號輸入模塊、模擬信號輸出模塊、數字信號輸入模塊、數字信號輸出模塊。

3.根據權利要求1所述的基于DSP+CPLD架構的高壓電脈沖腫瘤治療儀控制器，其特征在于：DSP使用SCI通信協議，通過增加隔離的RS232接口和上位機進行通信；DSP的數據總線、地址總線以及部分IO直接接到CPLD，在CPLD內部實現異步總線接口實現雙方通信。

4.根據權利要求1所述的基于DSP+CPLD架構的高壓電脈沖腫瘤治療儀控制器，其特征在于：數字電平信號通過DSP數據總線產生，通過CPLD輸出到數字電路輸出模塊的輸入端；數字脈沖信號通過CPLD內部邏輯產生，通過DSP寫總線設定脈沖寬度，脈沖周期和脈沖個數。

5.根據權利要求1所述的基于DSP+CPLD架構的高壓電脈沖腫瘤治療儀控制器，其特征在于：模擬信號輸出通路依次為：DSP的PWM模塊，CPLD，Buffer電平轉化芯片、一階有源低通濾波器，基于TIL300的電氣隔離電路，運算放大電路；模擬信號輸入通路依次為：運算放大電路，基于TIL300的電氣隔離電路、DSP的ADC模塊。

6.根據權利要求1所述的基于DSP+CPLD架構的高壓電脈沖腫瘤治療儀控制器，其特征在于：數字信號輸入模塊包括光信號輸入通路和電信號輸入通路；數字信號輸出模塊包括光信號輸出通路和電信號輸出通路。

7.根據權利要求5所述的基于DSP+CPLD架構的高壓電脈沖腫瘤治療儀控制器，其特征在于：光信號輸入通路依次為：光纖端子輸入端子，功率放大電路，Buffer電平轉化芯片，CPLD；電信號輸入通路依次為：功率放大電路，基于PC847的電氣隔離電路，功率放大電路，Buffer電平轉化芯片，CPLD。

8.根據權利要求5所述的基于DSP+CPLD架構的高壓電脈沖腫瘤治療儀控制器，其特征在于：電信號信號輸出通路依次為：DSP，CPLD，Buffer電平轉化電路，功率放大電路，基于PC847的電氣隔離電路，功率放大電路；光信號輸出通路依次為：DSP，CPLD，Buffert電平轉化芯片，功率放大電路，光纖輸出端子。

9.根據權利要求1所述的基于DSP+CPLD架構的高壓電脈沖腫瘤治療儀控制器，其特征在于：數字信號輸入模塊電氣隔離輸入側和數字信號輸出模塊電氣隔離輸出側使用同一個5V電源供電；數字信號輸入模塊電氣隔離輸出側和數字信號輸出模塊電氣隔離輸入側使用同一個5V電源供電；模擬信號輸入模塊電氣隔離輸入側和模擬信號輸出模塊電氣隔離輸出側使用同一個5V和12V電源供電且5V電源由12V電源產生；模擬信號輸入模塊電氣隔離輸出側和模擬信號輸出模塊電氣隔離輸入側使用同一個5V和12V電源供電且5V電源由12V電源產生；電氣隔離同一側的模擬電路供電電源和數字電路供電電源之間通過電感連接。