專利名稱：一種用于千兆網(wǎng)接口的圖像數(shù)據(jù)傳輸控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
本設(shè)計(jì)是用于多鏡頭數(shù)字式X射線影像系統(tǒng)即DR系統(tǒng)中的，在國內(nèi)還沒有同類產(chǎn)品出現(xiàn)。其詳細(xì)背景技術(shù)如下在DR系統(tǒng)中將所采集的圖像數(shù)據(jù)從存儲器中讀取出來，并通過千兆網(wǎng)發(fā)送到PC端，以方便上層軟件的處理以及X光片顯示，是圖像傳輸中不可或缺的一部分。目前市場上的用于醫(yī)療設(shè)備中的圖像數(shù)據(jù)傳輸主要是由單片機(jī)或是帶操作系統(tǒng)的芯片，通過加載在其上的程序來負(fù)責(zé)圖像的提取與傳輸，但本設(shè)計(jì)中的控制器是以FPGA芯片為基礎(chǔ)，通過硬件的方式以其更快的速率來實(shí)現(xiàn)的，國內(nèi)還沒有同類的設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適用于多鏡頭DR探測器的圖像數(shù)據(jù)提取與發(fā)送控制器，要求其是基于FPGA的以硬件方式來實(shí)現(xiàn)，這樣可以保證圖像數(shù)據(jù)能夠滿足千兆網(wǎng)傳輸?shù)乃俾室?；同時(shí)也需要其具有可拓展性，能夠適應(yīng)多種存儲載體，如SDRAM、DDR SDRAM
坐寸o


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的流程圖。
具體實(shí)施例方式在FPGA中設(shè)計(jì)三個(gè)模塊，分別是kmnet_ctrl (I)模塊，fifo_ctrl (2)模塊，fifo(3)模塊。其作用分別是Kmnet_ctrl (I):用于生成圖像特征信號,包括巾貞同步(frame)、行同步(line)和時(shí)鐘(Pix)信號，這三個(gè)信號的值可以根據(jù)所需要的圖像大小自由定制。fifo_ctrl (2):這個(gè)是fifo的讀寫信號控制器，用于產(chǎn)生fifo的讀寫信號以及對上一級存儲器SDRAM的讀取信號。fifo (3):這是一個(gè)先入先出的存儲器陣列，用FPGA開發(fā)軟件生成，其作用是將圖像數(shù)據(jù)存儲器如SDRAM中的數(shù)據(jù)取出并存入自身的存儲器內(nèi)暫放，等待數(shù)據(jù)發(fā)送信號到來時(shí)再有千兆網(wǎng)端口發(fā)送出去。圖I是這三個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明的重點(diǎn)在于fifo_ctrl(2)這個(gè)控制器。為了說明其功能，這里有幾個(gè)信號的定義需要先做一個(gè)說明Sdram_clk :上一級存儲器即SDRAM的工作頻率；Kmnet_clk :千兆網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸頻率；
Fifo_max fifo 的存儲深度；User_wr_max :用戶定義寫滿標(biāo)志；User_rd_max :用戶定義讀出數(shù)據(jù)滿標(biāo)志；Fifo_wr_req fifo 的數(shù)據(jù)寫信號； Sdram_rd_req SDRAM 的數(shù)據(jù)讀信號。其中User_rd_max+1 = User_wr_max < fifo_max。當(dāng)入 fifo 中的數(shù)據(jù)小于user_max時(shí)，將持續(xù)從SDRAM中讀出數(shù)據(jù)，直到fifo中的數(shù)據(jù)量達(dá)到user_max,此時(shí)停止從SDRAM中讀出數(shù)據(jù)，等待千兆網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸啟動,一旦千兆網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸啟動開始,讀出數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器將遞增。當(dāng)計(jì)數(shù)器等于user_rd_max時(shí),user_rd_max將被重置,這樣SDRAM中的數(shù)據(jù)將再次被寫入fifo，周而復(fù)始，直到所有數(shù)據(jù)得以傳輸完畢。這一設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于最大限度的減少了存在于不同時(shí)鐘系統(tǒng)中亞穩(wěn)態(tài)出現(xiàn)幾率，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，其可配置的讀寫滿標(biāo)志可以方便用戶根據(jù)自己的需要自由定義，另外由于其是在硬件的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，所以能夠保證很高的數(shù)據(jù)傳輸效率。其流程圖如圖2所不。
權(quán)利要求
1. 一種用于千兆網(wǎng)接口的圖像數(shù)據(jù)傳輸控制器，它包含了 3個(gè)模塊，一個(gè)是圖像特征生成模塊kmnet_ctrl (I),另一個(gè)是控制模塊fifo_ctrl (2),第三個(gè)是先入先出存儲器模塊fifo(3)。其技術(shù)特征是kmnet_l(l)用于生成可用千兆網(wǎng)傳輸?shù)膸?、行同步和時(shí)鐘信號；fifo_Ctrl(2)用于為fifo(3)產(chǎn)塵讀信號和寫信號，用于針對不同的時(shí)鐘，給出正確的讀寫信號，以使得數(shù)據(jù)能夠正確的從千兆網(wǎng)口處發(fā)送出去。在fifo_ctrl(2)的內(nèi)部，用數(shù)據(jù)有效位的下降沿來作為計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號，以此來計(jì)算寫入數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，而讀出數(shù)據(jù)則使用千兆網(wǎng)的頻率。此種設(shè)計(jì)可以消除內(nèi)部數(shù)據(jù)與千兆網(wǎng)數(shù)據(jù)不同步時(shí)的問題，將亞穩(wěn)態(tài)的發(fā)生幾率進(jìn)一步的降低；fifo(3)則為一個(gè)先入先出結(jié)構(gòu)的存儲器。
全文摘要
一種用于千兆網(wǎng)接口的圖像數(shù)據(jù)傳輸控制器，屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。由以適用于千兆網(wǎng)傳輸?shù)膱D像特征發(fā)生模塊，先入先出控制器模塊組成，再由兩個(gè)控制器模塊與先入先出模塊共同組成傳輸系統(tǒng)。其技術(shù)要點(diǎn)是圖像特征發(fā)塵模塊用于生成圖像的幀同步、行同步與時(shí)鐘信號；先入先出模塊用于緩存上一級存儲設(shè)備的輸出數(shù)據(jù)，方便千兆網(wǎng)傳輸；先入先出控制器用于生成先入先出模塊的寫使能信號和上一級存儲設(shè)備的讀取信號。其優(yōu)點(diǎn)是先入先出控制器采用了寫入滿標(biāo)示與讀出滿標(biāo)示來用于判斷是否生成讀取或?qū)懭胄盘?，具有良好的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性。
文檔編號G05B19/04GK102749855SQ20111009839
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者劉曉宇, 李勁生 申請人:南京普愛射線影像設(shè)備有限公司