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小动物PET数据传输的设计与实现

作　者: 林森
导　师: 李曦
学　校: 华中科技大学
专　业: 控制工程
关键词: 正电子断层扫描(PET) W5100 TCP/IP FPGA
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 21次
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内容摘要

正电子发射断层扫描(Positron Emission Tomography,以下简称PET)是一种非侵入的造影技术,可以提供活体中发射性示踪剂分布的三维断层图像。对于PET数据的传输有多种处理方式,传统的基于VME总线传输,基于PCI总线传输以及现在流行的基于以太网传输。本文为了使PET数据获得系统满足拥有较高的实时性,并且容易实现组网等要求,故采用基于以太网技术来传输PET系统数据。本文研究了一种基于W5100网络芯片的嵌入式网络传输方案,相对于一般的网络芯片,W5100是一款多功能的网络接口芯片,使用W5100不需要考虑以太网的控制,只需要进行简单的端口(Socket)编程,而不用花大量时间在底层协议开发中,因此应用简单,开发周期短,在基于SOPC的嵌入式系统中用于网络传输,有很大的优势。文章首先介绍了小动物PET样机的整个数据获得系统的基本框架结构,引出了数据传输的单事件信息帧的数据格式。接着详细介绍了基于SOPC的自定义外设W5100的软硬件设计,对TCP、UDP传输进行了详细的测试,并且在小动物样机的整机工作中进行了网络传输的测试,能够满足系统的基本要求。在文章的最后,对本文所作的工作进行了总结,并对下一步进行的工作进行了展望。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪言  8-13
  1.1 PET 仪器发展的现状和趋势  8-9
  1.2 PET 数据传输研究现状  9-11
  1.3 本论文研究的内容和工作  11-13
2 小动物PET 数据获得系统整体框架  13-16
  2.1 小动物PET 电子学系统结构  13-14
  2.2 小动物PET 数据获得系统的SOPC 框图  14-16
3 硬件设计与实现  16-22
  3.1 主要芯片介绍  16-17
  3.2 硬件设计与实现  17-20
  3.3 印制电路板设计  20-21
  3.4 本章小结  21-22
4 软件设计与实现  22-39
  4.1 基于Avalon 的自定义外设设计  22
  4.2 定制外设硬件构建  22-27
  4.3 定制外设软件实现  27-38
  4.4 本章小结  38-39
5 系统测试  39-49
  5.1 硬件实验  39
  5.2 软件实验  39-44
  5.3 小动物PET 样机联机测试  44-49
6 总结  49-50
致谢  50-51
参考文献  51-53

小动物PET数据传输的设计与实现

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