CN103530267A - 基于usb 同步传输的超声内窥镜图像采集接口系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于USB同步传输的超声内窥镜图像采集接口系统,包括互联的USB芯片、FPGA以及FPGA和USB芯片之间的数据信号线Data[15:0];USB芯片选用集成MCU的USB芯片,具体为EZ-USBFX2LP,通过设置USB芯片内部的寄存器选择16位或8位总线;IFCLK是FPGA向USB提供的时钟信号;SLWR是写使能信号,低电平有效;FIFOADR是地址选择信号,用于选择USB芯片的FIFO;PKTEND是强制完成信号,用于表示已经完成一个FIFO的写入。本发明数据速度可以达到16MB/s,并且可以应用于超声内窥镜成像系统,满足实时显示的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种图像采集接口系统,具体涉及一种基于USB 同步传输的超声内窥镜图像采集接口系统。
背景技术
医学超声内窥镜就是一种无损检测技术,它可以同时检测器官表面和组织断层,发现早期病变,是当前应用前景非常广阔的医疗仪器。随着超声内窥镜技术的发展和不断的完善,对超声内窥镜的便携性、可靠性也有越来越高的要求。其中超声图像采集接口的研究对超声内窥镜的成像质量、成像速度以及仪器的便携性有重要的影响。
发明内容
本发明提供一种基于USB 同步传输的超声内窥镜图像采集接口系统,其数据速度可以达到16MB/s,并且可以应用于超声内窥镜成像系统,满足实时显示的要求。
本发明的技术解决方案是:
一种基于USB 同步传输的超声内窥镜图像采集接口系统,其特殊之处在于:包括互联的USB 芯片、FPGA以及FPGA 和USB 芯片之间的数据信号线Data[15:0];所述USB 芯片选用集成MCU 的USB 芯片,具体为EZ-USB FX2LP,通过设置USB 芯片内部的寄存器选择16 位或8 位总线;IFCLK 是FPGA 向USB 提供的时钟信号;SLWR 是写使能信号,低电平有效;FIFOADR 是地址选择信号,用于选择USB 芯片的FIFO ;PKTEND 是强制完成信号,用于表示已经完成一个FIFO 的写入。
上述FPGA 作为USB 芯片的外部控制器,向USB 芯片提供所需要的控制信号。在这些控制信号的作用下,FPGA 将采集到的图像数据传入USB 芯片的FIFO 中,再由USB 芯片将数据传入计算机;当写使能信号SLWR 低电平时,在IFCLK 的上升沿处,FPGA 将数据总线的一个数据写入FIFOADR 所指定的FIFO 中。
本发明的优点在于:本系统通过修改Fw.c、Dscr.a51 两个文件实现USB 同步传输的功能,数据速度可以达到16MB/s,并且可以应用于超声内窥镜成像系统,满足实时显示的要求。
附图说明
图1为本发明结构原理图。
具体实施方式
参见图1,一种基于USB 同步传输的超声内窥镜图像采集接口系统,包括互联的USB 芯片、FPGA以及FPGA 和USB 芯片之间的数据信号线Data[15:0]; USB 芯片选用集成MCU 的USB 芯片,具体为EZ-USB FX2LP,通过设置USB 芯片内部的寄存器选择16 位或8 位总线;IFCLK 是FPGA 向USB 提供的时钟信号;SLWR 是写使能信号,低电平有效;FIFOADR 是地址选择信号,用于选择USB 芯片的FIFO ;PKTEND 是强制完成信号,用于表示已经完成一个FIFO 的写入。
FPGA 作为USB 芯片的外部控制器,向USB 芯片提供所需要的控制信号。在这些控制信号的作用下,FPGA 将采集到的图像数据传入USB 芯片的FIFO 中,再由USB 芯片将数据传入计算机;当写使能信号SLWR 低电平时,在IFCLK 的上升沿处,FPGA 将数据总线的一个数据写入FIFOADR 所指定的FIFO 中。
本系统选用集成MCU 的USB 芯片——Cypress 公司的EZ-USB FX2LP。集成MCU 的USB 芯片的优点是MCU 与控制器集成在同一片芯片里,MCU 只需要访问一系列寄存器和存储器,便可实现USB 接口的数据传输,大大简化USB 设备的开发难度,而且可以最大程度的发挥USB 高速的特点。
超声成像系统采集的图像数据首先存储在FPGA 中,然后在FPGA 向USB 芯片提供的控制信号的作用下,将图像数据存入USB 芯片FIFO 中,再由USB 芯片将FIFO 中的数据传输入计算机进行显示、存储和处理。
其中Data[15:0] 是FPGA 和USB 芯片之间的数据信号线,可以通过设置USB 芯片内部的寄存器选择16 位或8 位总线;IFCLK 是FPGA 向USB 提供的时钟信号;SLWR 是写使能信号,低电平有效;FIFOADR 是地址选择信号,用于选择USB 芯片的FIFO ;PKTEND 是强制完成信号,用于表示已经完成一个FIFO 的写入。
在系统中,FPGA 作为USB 芯片的外部控制器,向USB 芯片提供所需要的控制信号。在这些控制信号的作用下,FPGA 将采集到的图像数据传入USB 芯片的FIFO 中,再由USB 芯片将数据传入计算机。当写使能信号SLWR 低电平时,在IFCLK 的上升沿处,FPGA 将数据总线的一个数据写入FIFOADR 所指定的FIFO 中。
本系统通过修改Fw.c、Dscr.a51 两个文件实现USB 同步传输的功能。最后经过实验验证,证明USB2.0 同步传输接口设计的正确性,数据速度可以达到16MB/s,并且可以应用于超声内窥镜成像系统,满足实时显示的要求。
Claims (2)
1.一种基于USB 同步传输的超声内窥镜图像采集接口系统,其特征在于:包括互联的USB 芯片、FPGA以及FPGA 和USB 芯片之间的数据信号线Data[15:0];所述USB 芯片选用集成MCU 的USB 芯片,具体为EZ-USB FX2LP,通过设置USB 芯片内部的寄存器选择16 位或8 位总线;IFCLK 是FPGA 向USB 提供的时钟信号;SLWR 是写使能信号,低电平有效;FIFOADR 是地址选择信号,用于选择USB 芯片的FIFO ;PKTEND 是强制完成信号,用于表示已经完成一个FIFO 的写入。
2.根据权利要求1所述基于USB 同步传输的超声内窥镜图像采集接口系统,其特征在于:所述FPGA 作为USB 芯片的外部控制器,向USB 芯片提供所需要的控制信号,在这些控制信号的作用下,FPGA 将采集到的图像数据传入USB 芯片的FIFO 中,再由USB 芯片将数据传入计算机;当写使能信号SLWR 低电平时,在IFCLK 的上升沿处,FPGA 将数据总线的一个数据写入FIFOADR 所指定的FIFO 中。
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CN201310519884.7A CN103530267A (zh) | 2013-10-30 | 2013-10-30 | 基于usb 同步传输的超声内窥镜图像采集接口系统 |
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CN201310519884.7A Pending CN103530267A (zh) | 2013-10-30 | 2013-10-30 | 基于usb 同步传输的超声内窥镜图像采集接口系统 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114159007A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-03-11 | 极限人工智能有限公司 | 内窥镜、内窥镜影像系统以及手术机器人 |
WO2023179438A1 (zh) * | 2022-03-22 | 2023-09-28 | 重庆西山科技股份有限公司 | 内窥镜影像的同步传输方法和同步传输系统 |
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2013
- 2013-10-30 CN CN201310519884.7A patent/CN103530267A/zh active Pending
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PB01 | Publication | ||
REG | Reference to a national code |
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140122 |
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REG | Reference to a national code |
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