CN107332635A - Dms 系统及 ct 数据的获取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种DMS系统，DMS系统包括多个探测组件及与多个探测组件连接的数据控制板，每个探测组件包括：补偿模块、时钟恢复模块、解析模块及判断模块；每个探测组件接收数据控制板发送的命令数据包，命令数据包承载有时钟信号和采集触发命令，时钟恢复模块恢复命令数据包中的时钟信号后，判断模块判断不同探测组件之间的连接方式，补偿模块根据连接方式对当前探测组件进行时间延迟的补偿，直至所有探测组件均进行补偿延时后，根据解析模块解析的采集触发命令进行触发采样。由于时钟信号和采集触发命令是承载于命令数据包中，避免采用硬件触发的方式实现多个探测组件同步，受到硬件的传输或抖动的影响，简化了DMS系统的EMC的设计。

Description

DMS 系统及 CT 数据的获取方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种DMS系统及CT数据的获取方法。
背景技术
在复杂的传感采集系统中，例如CT的DMS(数据管理系统)系统，往往包括多达几万到几十万个传感单元，这些传感单元由芯片集成，考虑通道带宽和散热等原因，将这些传感单元组成多达几十个的探测组件(DBB)。
根据探测器的积分原理，要保证探测器每一个传感单元的对于时间的响应一致，需要保证采集的开始时间和采集的结束时间的偏差在预定的范围内，以免偏差过大影响系统指标，通常偏差的大小需要控制在ns(10-9秒)的量级。例如信噪比，响应一致性等。请参考图1，其为现有技术中DMS系统的结构框图。如图1所示，DMS系统包括多个DBB(探测组件)及一DCB(数据控制板)，由DCB向多个DBB传输时钟信号(即Synx clk+，Synx clk-)、采样触发信号(即Trig+及Trig-)及数据命令(即Data_TX1+，Data_TX2+，……，Data_TXn+，Data_TX1-，Data_TX2-，……，Data_TXn-)，DBB接收DCB传输的相关命令并根据命令在DBB端进行进行采样触发等相关处理，将处理结果(即RX1+，RX2+，……，RXn+，RX1-，RX2-，……，RXn-)反馈给DCB。为了满足响应一致的需求，在每个DBB中使用同一个时钟，即Synx clk+及Synx clk-，在相同的时钟域触发模拟积分的开始和终止，采样触发信号(即Trig+及Trig-)在DCB端已经做了同步设计，保证所有DBB在同一时刻触发采样。
但是，由于现有技术同步设计是采用硬件触发的方式实现，这样每个积分周期在每个DBB上的差异会受到硬件的传输、处理延时或抖动的影响，由于DBB是模数混合的部件，对噪声的要求很高，传递时钟信号，增加了EMI干扰，使DMS系统的EMC的设计变得复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种DMS系统及CT数据的获取方法，以解决现有技术中DMS系统中采用硬件触发的方式实现多个DBB同步，由于受到硬件的传输、处理延时或抖动的影响，增加DMS系统的EMC的设计复杂度的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种DMS系统，所述DMS系统包括：多个探测组件及与所述多个探测组件连接的数据控制板，每个探测组件包括：依次连接的时钟恢复模块、判断模块、补偿模块及解析模块；
每个探测组件接收所述数据控制板发送的命令数据包，所述命令数据包承载有时钟信号和采集触发命令，所述时钟恢复模块恢复命令数据包中的时钟信号后，所述判断模块判断不同探测组件之间的连接方式，所述补偿模块根据所述连接方式对当前探测组件进行时间延迟的补偿，直至所有探测组件均进行补偿延时后，根据所述解析模块解析的采集触发命令进行触发采样，并将采样结果反馈至所述数据控制板。
可选的，在所述的DMS系统中，所有探测组件之间的连接方式为并联方式或级联方式；在并联方式时，所有探测组件的补偿模块补偿相同的时间延迟；在级联方式时，所有探测组件的补偿模块补偿不同的时间延迟。
可选的，在所述的DMS系统中，所有探测组件之间的连接方式为串并混联方式，部分探测组件之间的连接方式为并联方式，所述部分探测组件的补偿模块补偿相同的时间延迟，剩余的探测组件之间的连接方式为级联方式，所述剩余的探测组件的补偿模块补偿不同的时间延迟。
可选的，在所述的DMS系统中，所述时钟恢复模块采用CDR技术恢复命令数据包中的时钟信号。
可选的，在所述的DMS系统中，采用CDR技术恢复命令数据包中的时钟信号的频率为探测组件进行模拟积分采用的频率的整数倍。
本发明还提供一种CT数据的获取方法所述DMS系统的工作方法包括：
数据控制板向多个探测组件发送的命令数据包，所述命令数据包承载有时钟信号和采集触发命令，每个探测组件包括：依次连接的时钟恢复模块、判断模块、补偿模块及解析模块；
每个探测组件接收所述数据控制板发送的命令数据包，并且由每个探测组 件各自的时钟恢复模块恢复其接收的命令数据包中的时钟信号；
每个探测组件各自的判断模块判断不同探测组件之间的连接方式，并将判断结果反馈至补偿模块；
每个探测组件各自的补偿模块根据所述连接方式对各个探测组件进行时间延迟的补偿，直至所有探测组件均进行补偿延时后，根据所述解析模块解析的采集触发命令进行触发采样，并将采样结果反馈至所述数据控制板。
可选的，在所述的CT数据的获取方法中，所有探测组件之间的连接方式为并联方式或级联方式；在并联方式时，所有探测组件的补偿模块补偿相同的时间延迟；在级联方式时，所有探测组件的补偿模块补偿不同的时间延迟。
可选的，在所述的CT数据的获取方法中，所有探测组件之间的连接方式为串并混联方式，部分探测组件之间的连接方式为并联方式，所述部分探测组件的补偿模块补偿相同的时间延迟，剩余的探测组件之间的连接方式为级联方式，所述剩余的探测组件的补偿模块补偿不同的时间延迟。
可选的，在所述的CT数据的获取方法中，所述时钟恢复模块采用CDR技术恢复命令数据包中的时钟信号。
可选的，在所述的CT数据的获取方法中，采用CDR技术恢复命令数据包中的时钟信号的频率为探测组件进行模拟积分采用的频率的整数倍。
在本发明所提供的DMS系统及CT数据的获取方法中，所述DMS系统包括多个探测组件及与多个探测组件连接的数据控制板，每个探测组件包括：依次连接的时钟恢复模块、判断模块、补偿模块及解析模块；每个探测组件接收数据控制板发送的命令数据包，命令数据包承载有时钟信号和采集触发命令，时钟恢复模块恢复命令数据包中的时钟信号后，判断模块判断不同探测组件之间的连接方式，补偿模块根据连接方式对当前探测组件进行时间延迟的补偿，直至所有探测组件均进行补偿延时后，根据所述解析模块解析的采集触发命令进行触发采样。由于时钟信号和采集触发命令是承载于命令数据包中，避免采用硬件触发的方式实现多个探测组件同步，受到硬件的传输或抖动的影响，简化了DMS系统的EMC的设计；此外，由于在进行采集触发命令之前，根据多个探测组件之间的连接方式进行了时间延迟的补偿，避免处理延时对DMS系统造成的影响，提高了DMS系统的性能。
附图说明
图1是现有技术中DMS系统的结构框图；
图2是本发明一实施例中DMS系统的结构框图；
图3a是本发明一实施例中DMS系统中所有探测组件之间的连接方式为并联方式时的结构示意图；
图3b是本发明一实施例中DMS系统中所有探测组件之间的连接方式为级联方式时的结构示意图；
图3c是本发明一实施例中DMS系统中所有探测组件之间的连接方式为串并混联方式时的结构示意图；
图4是本发明另一实施例的CT数据的获取方法流程图。
图2中：探测组件10；数据控制板11。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的DMS系统及CT数据的获取方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
请参考图2，其为本发明的DMS系统的结构框图，如图2所示，所述DMS系统包括：多个探测组件10及与所述多个探测组件10连接的数据控制板11，每个探测组件10包括：依次连接的时钟恢复模块、判断模块、补偿模块及解析模块；每个探测组件10接收所述数据控制板11发送的命令数据包，所述命令数据包承载有时钟信号和采集触发命令，所述时钟恢复模块恢复命令数据包中的时钟信号后，所述判断模块判断不同探测组件之间的连接方式(具体通过响应ID配置命令，反馈不同探测组件之间的连接方式)，所述补偿模块根据所述连接方式对当前探测组件进行时间延迟的补偿，直至所有探测组件10均进行补偿延时后，根据所述解析模块解析的采集触发命令进行触发采样，并将采样结果反馈至所述数据控制板。由于时钟信号和采集触发命令均是承载于命令数据 包中，从而避免采用硬件触发的方式实现多个探测组件同步，受到硬件的传输或抖动的影响，简化了DMS系统的EMC的设计；此外，由于在进行采集触发命令之前，根据多个探测组件之间的连接方式进行了时间延迟的补偿，避免处理延时对DMS系统造成的影响，提高了DMS系统的性能。其中，探测组件的数量为n个，n为大于1的正整数。
对于不同探测组件之间的连接方式不同，相应的补偿模块进行时间延迟的补偿的数值情况不同。具体的，不同探测组件之间的连接方式包括三种，第一种：请参考图3a，所有探测组件之间的连接方式为并联方式，所有探测组件的补偿模块补偿相同的时间延迟；第二种：请参考图3b，所有探测组件之间的连接方式为级联方式，所有探测组件的补偿模块补偿不同的时间延迟；第三种：请参考图3c，所有探测组件之间的连接方式为串并混联方式，部分探测组件之间的连接方式为并联方式，所述部分探测组件的补偿模块补偿相同的时间延迟，剩余的探测组件之间的连接方式为级联方式，所述剩余的探测组件的补偿模块补偿不同的时间延迟。其中，并联方式仅需补偿相同的时间延迟而级联方式需要补偿不同的时间延迟的原因如下：
由于时间延迟主要由两部分组成，即1)信号在电路板和线缆上的飞行时间；2)每个探测组件的时钟恢复模块，判断模块，补偿模块和解析模块工作所需耗费的时间。因为所有探测组件使用的线缆设计都是一样的，且信号在线缆上飞信时间的绝对值很小，可忽略不计；所有探测组件上运行的硬件程序是一样的，处理时间也是相等的，因此仅需要考虑上述2)的部分阐述的时间延迟。并联的时候，由于命令通过的探测组件的级数是一样的，所以补偿的时间延迟一致；而级联的时候，由于命令通过的探测组件数量不一样，所以需要补偿不同的时间延迟。
具体的，以不同探测组件之间的连接方式为并联方式进行详细解释。如图3a所示，每个探测组件(DBB)与数据控制板(DCB)之间信息传输过程如下：首先数据控制板同时向每个探测组件发送的命令数据包(即图中Data_TX1，Data_TX2，……，Data_TXn-1，Data_TXn)，由于命令数据包承载有时钟信号和采集触发命令，仅需后续将时钟信号和采集触发命令恢复及解析出来即可，无需采用硬件的方式由DCB向DBB发送时钟信号及采集触发命令，避免了硬件 的传输对DMS系统的影响。进一步的，为了避免处理延时对DMS的影响，通过探测组件中的补偿模块对时间延迟进行补偿，将所有探测组件均进行补偿延时后，根据所述解析模块解析的采集触发命令进行触发采样，并将采样结果(即RX1，RX2，……，RXn-1，RXn)反馈至所述数据控制板。
对于DMS为其它两种连接方式时，其具体的工作过程可以参考对于并联方式的内容，这里不做过多的赘述。
本实施例中，每个探测组件中的时钟恢复模块均采用CDR(时钟数据恢复)技术恢复命令数据包中的时钟信号，采用CDR技术恢复命令数据包中的时钟信号的频率为探测组件进行模拟积分采用的频率的整数倍，以满足DMS系统的需求，倍数的大小由DMS系统能够容忍的最大的积分时间偏差决定。本实施例中，所述探测组件进行模拟积分采用的频率为2.25MHz。本实施例中，恢复出的时钟信号的频率不局限于为进行模拟积分采用的频率的整数倍，整数倍是为了便于实际设计中的处理，不采用整数倍也可以，只要保证恢复出来的时钟计数的时候，产生的积分时常的偏差在系统设计的指标范围内就可以。
实施例二
相应的，本实施例还提供了一种CT数据的获取方法。下面参考图4进行详细说明。
首先，执行步骤S1，数据控制板向多个探测组件发送的命令数据包，所述命令数据包承载有时钟信号和采集触发命令，每个探测组件包括：依次连接的时钟恢复模块、判断模块、补偿模块及解析模块；
接着，执行步骤S2，每个探测组件接收所述数据控制板发送的命令数据包，并且由每个探测组件各自的时钟恢复模块恢复其接收的命令数据包中的时钟信号；
接着，执行步骤S3，每个探测组件各自的判断模块判断不同探测组件之间的连接方式，并将判断结果反馈至补偿模块；
接着，执行步骤S4，每个探测组件各自的补偿模块根据所述连接方式对各个探测组件进行时间延迟的补偿，直至所有探测组件均进行补偿延时后，根据所述解析模块解析的采集触发命令进行触发采样，并将采样结果反馈至所述数 据控制板。其中，采样的起始点由命令数据包中解析出来的采样触发命令触发；并且在命令数据包中解析出来采样的持续时间，到达持续时间的计数之后，采样终止；也可以响应停止采样的指令，采样指令也要考虑延时处理。
本实施例中，步骤S4中进行触发采样的具体过程如下：
1.每个探测组件接受到采样触发命令后，补偿模块工作，每个组件延迟一段时间之后，触发采样，每个组件的延时时间是不同的，可以在系统设计的时候，预先计算配置成固定的值，也可以执行延时测量指令得到；
2.每个探测组件根据解析出来的采样持续时间，进行采样；
3.每个探测组件计数到配置的时间，自动停止采样；也可以响应停止采样的指令。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
综上，在本发明所提供的DMS系统及CT数据的获取方法中，所述DMS系统包括多个探测组件及与多个探测组件连接的数据控制板，每个探测组件包括：依次连接的时钟恢复模块、判断模块、补偿模块及解析模块；每个探测组件接收数据控制板发送的命令数据包，命令数据包承载有时钟信号和采集触发命令，时钟恢复模块恢复命令数据包中的时钟信号后，判断模块判断不同探测组件之间的连接方式，补偿模块根据连接方式对当前探测组件进行时间延迟的补偿，直至所有探测组件均进行补偿延时后，根据所述解析模块解析的采集触发命令进行触发采样。由于时钟信号和采集触发命令是承载于命令数据包中，避免采用硬件触发的方式实现多个探测组件同步，受到硬件的传输或抖动的影响，简化了DMS系统的EMC的设计；此外，由于在进行采集触发命令之前，根据多个探测组件之间的连接方式进行了时间延迟的补偿，避免处理延时对DMS系统造成的影响，提高了DMS系统的性能。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种DMS系统，其特征在于，包括：多个探测组件及与所述多个探测组件连接的数据控制板，每个探测组件包括：依次连接的时钟恢复模块、判断模块、补偿模块及解析模块；
每个探测组件接收所述数据控制板发送的命令数据包，所述命令数据包承载有时钟信号和采集触发命令，所述时钟恢复模块恢复命令数据包中的时钟信号后，所述判断模块判断不同探测组件之间的连接方式，所述补偿模块根据所述连接方式对当前探测组件进行时间延迟的补偿，直至所有探测组件均进行补偿延时后，根据所述解析模块解析的采集触发命令进行触发采样，并将采样结果反馈至所述数据控制板。
2.如权利要求1所述的DMS系统，其特征在于，所有探测组件之间的连接方式为并联方式或级联方式；在并联方式时，所有探测组件的补偿模块补偿相同的时间延迟；在级联方式时，所有探测组件的补偿模块补偿不同的时间延迟。
3.如权利要求1所述的DMS系统，其特征在于，所有探测组件之间的连接方式为串并混联方式，部分探测组件之间的连接方式为并联方式，所述部分探测组件的补偿模块补偿相同的时间延迟，剩余的探测组件之间的连接方式为级联方式，所述剩余的探测组件的补偿模块补偿不同的时间延迟。
4.如权利要求1所述的DMS系统，其特征在于，所述时钟恢复模块采用CDR技术恢复命令数据包中的时钟信号。
5.如权利要求4所述的DMS系统，其特征在于，采用CDR技术恢复命令数据包中的时钟信号的频率为探测组件进行模拟积分采用的频率的整数倍。
6.一种CT数据的获取方法，其特征在于，包括：
数据控制板向多个探测组件发送的命令数据包，所述命令数据包承载有时钟信号和采集触发命令，每个探测组件包括：依次连接的时钟恢复模块、判断模块、补偿模块及解析模块；
每个探测组件接收所述数据控制板发送的命令数据包，并且由每个探测组件各自的时钟恢复模块恢复其接收的命令数据包中的时钟信号；
每个探测组件各自的判断模块判断不同探测组件之间的连接方式，并将判断结果反馈至补偿模块；
每个探测组件各自的补偿模块根据所述连接方式对各个探测组件进行时间延迟的补偿，直至所有探测组件均进行补偿延时后，根据所述解析模块解析的采集触发命令进行触发采样，并将采样结果反馈至所述数据控制板。
7.如权利要求6所述的CT数据的获取方法，其特征在于，所有探测组件之间的连接方式为并联方式或级联方式；在并联方式时，所有探测组件的补偿模块补偿相同的时间延迟；在级联方式时，所有探测组件的补偿模块补偿不同的时间延迟。
8.如权利要求6所述的CT数据的获取方法，其特征在于，所有探测组件之间的连接方式为串并混联方式，部分探测组件之间的连接方式为并联方式，所述部分探测组件的补偿模块补偿相同的时间延迟，剩余的探测组件之间的连接方式为级联方式，所述剩余的探测组件的补偿模块补偿不同的时间延迟。
9.如权利要求6所述的CT数据的获取方法，其特征在于，所述时钟恢复模块采用CDR技术恢复命令数据包中的时钟信号。
10.如权利要求8所述的CT数据的获取方法，其特征在于，采用CDR技术恢复命令数据包中的时钟信号的频率为探测组件进行模拟积分采用的频率的整数倍。
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