CN111324070A - 基于fpga的ct串行探测器模块集群的调试方法 - Google Patents

基于fpga的ct串行探测器模块集群的调试方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及CT技术领域，尤其涉及一种基于FPGA的CT串行探测器模块集群的调试方法，包括以下步骤：对主控制板和探测器模块的备用引脚进行方向的定义；对各级探测器模块进行ID值的设置；在链路出现问题时，通过引脚对指令和数据的传输，获取所需ID值的探测器模块的数据信息；优点在于：通过探测器模块的FPGA灵活定义备用引脚的方向，实现主控制板指令的传送，无需硬件改动，即可实现在故障状态下能继续获取串行探测器模块集群的状态信息；该方法具有较高的可靠新，并且通过链式组织，理论上可以实现无限级联，TOPO结构较为灵活，改造成本也较低，同时还适用于各种不同类型的模块。

Description

基于FPGA的CT串行探测器模块集群的调试方法
技术领域
本发明涉及CT技术领域，尤其涉及一种基于FPGA的CT串行探测器模块集群的调试方法。
背景技术
串行探测器的数据流和命令流是共享一对高速收发器与主控单元进行信息传输的，调试时若该高速串行收发器出现问题导致信息无法传递，则开发人员无法获取探测器各串行模块的FPGA的内部工作状态,导致无法快速准确定位，并且一旦高速收发器出现故障只能进行硬复位，而硬复位后FPGA的状态信息也被清空，导致无法继续调查探测器内部问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于FPGA的CT串行探测器模块集群的调试方法，用于在高速收发器出现故障时，可以继续通过此方法获取FPGA集群的状态信息。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种基于FPGA的CT串行探测器模块集群的调试方法，包括主控制板和多级探测器模块，所述主控制板和探测器模块上均设有高速接口和备用引脚，主控制板与第一级探测器模块之间、各级探测器模块之间通过高速接口实现串行连接，该调试方法包括以下步骤：
S1：将主控制板的两个备用引脚定义为发射端和接收端，各级探测器模块的两个备用引脚同样定义为发射端和接收端，将主控制板的发射端备用引脚与第一级探测器模块的接收端备用引脚通讯连接，上一级探测器模块的发射端备用引脚与下一级探测器模块的接收端备用引脚通讯连接，第n级探测器模块的发射端备用引脚与主控制板的接收端备用引脚通讯连接；
S2：主控制板通过高速接口发送设置探测器模块ID的指令，将第一级探测器模块的ID设置为1，第一级探测器模块将指令通过高速接口发送至第二级探测器模块，第二级探测器模块的ID设置为2，依次类推，直至指令发送至第n级探测器模块，第n级探测器模块的ID设置为n；
S3：ID设置完毕后，第n级探测器模块将其状态通过高速接口发送至第n-1级探测器模块，第n-1级探测器模块将第n级探测器模块的状态和其本身的状态通过高速接口发送给第n-2级探测器模块，依次类推，直至第一级探测器模块将包括其本身在内的各级探测器模块的状态通过高速接口发送给主控制板；
S4：主控制板通过发射端备用引脚发送指令，指令为需要调试的ID值m和需要检查的寄存器地址，第一级探测器模块通过接收端备用引脚接收指令，若m=1，则进入S5；若m≠1，则指令通过第一级探测器模块的发射端备用引脚进入下一级探测器模块，依次类推，直至指令到达第m级探测器模块，第m级探测器模块将指令和其寄存器数据通过发射端备用引脚发送至第m+1级探测器模块，第m+1级探测器模块的ID变更为m，并将接收到的指令和寄存器数据通过发射端端备用引脚发送给第m+2级探测器模块，依次类推，直至第n级探测器模块将接收到的寄存器数据通过发射端备用引脚发送给主控制板；
S5：第一级探测器模块将指令和其本身的寄存器数据通过发射端备用引脚发送至第二级探测器模块，第二级探测器模块的ID值变更为1，并将接收到的指令和寄存器数据通过发射端备用引脚发送给第三级探测器模块，依次类推，直至第n级探测器模块将接收到的寄存器数据通过发射端备用引脚发送给主控制板。
本发明的优点在于：通过探测器模块的FPGA灵活定义备用引脚的方向，实现主控制板指令的传送，无需硬件改动，即可实现在故障状态下能继续获取串行探测器模块集群的状态信息；该方法具有较高的可靠新，并且通过链式组织，理论上可以实现无限级联，TOPO结构较为灵活，改造成本也较低，同时还适用于各种不同类型的模块。
附图说明
图1为实施例中CT串行探测器模块集群的框架示意图；
图2为实施例中主控制板调试探测器模块信息的控制流程示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
本实施例提出一种基于FPGA的CT串行探测器模块集群的调试方法，如图1和2所示，包括主控制板和多级探测器模块，所述主控制板和探测器模块上均设有高速接口和备用引脚（这是探测器模块基板本身就存在的），主控制板与第一级探测器模块之间、各级探测器模块之间通过高速接口实现串行连接，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将主控制板的两个备用引脚定义为发射端和接收端，各级探测器模块的两个备用引脚同样定义为发射端和接收端（FPGA可灵活定义备用引脚的方向，附图中的TX表示发射端，RX表示接收端），将主控制板的发射端备用引脚与第一级探测器模块的接收端备用引脚通讯连接，上一级探测器模块的发射端备用引脚与下一级探测器模块的接收端备用引脚通讯连接，第n级探测器模块的发射端备用引脚与主控制板的接收端备用引脚通讯连接；
S2：主控制板通过高速接口发送设置探测器模块ID的指令，将第一级探测器模块的ID设置为1，第一级探测器模块将指令通过高速接口发送至第二级探测器模块，第二级探测器模块的ID设置为2，依次类推，直至指令发送至第n级探测器模块，第n级探测器模块的ID设置为n；
S3：ID设置完毕后，第n级探测器模块将其状态通过高速接口发送至第n-1级探测器模块，第n-1级探测器模块将第n级探测器模块的状态和其本身的状态通过高速接口发送给第n-2级探测器模块，依次类推，直至第一级探测器模块将包括其本身在内的各级探测器模块的状态通过高速接口发送给主控制板；状态信息主要是ID信息和探测器模块的运行状态；
S4：当串行探测器数据链路未出现问题时，通过高速接口正常接收和发送数据，当串行探测器数据链路出现问题时，则需要对探测器模块进行调试，此时主控制板通过发射端备用引脚发送指令，指令为需要调试的ID值m和需要检查的寄存器地址，第一级探测器模块通过接收端备用引脚接收指令，若m=1，则进入S5；若m≠1，则指令通过第一级探测器模块的发射端备用引脚进入下一级探测器模块，依次类推，直至指令到达第m级探测器模块，第m级探测器模块将指令和其寄存器数据通过发射端备用引脚发送至第m+1级探测器模块，第m+1级探测器模块的ID变更为m，并将接收到的指令和寄存器数据通过发射端备用引脚发送给第m+2级探测器模块，依次类推，直至第n级探测器模块将接收到的寄存器数据通过发射端备用引脚发送给主控制板；
S5：第一级探测器模块将指令和其本身的寄存器数据通过发射端备用引脚发送至第二级探测器模块，第二级探测器模块的ID值变更为1，并将接收到的指令和寄存器数据通过发射端备用引脚发送给第三级探测器模块，依次类推，直至第n级探测器模块将接收到的寄存器数据通过发射端备用引脚发送给主控制板。
上述实施例仅用于解释说明本发明的构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于FPGA的CT串行探测器模块集群的调试方法，包括主控制板和多级探测器模块，所述主控制板和探测器模块上均设有高速接口和备用引脚，主控制板与第一级探测器模块之间、各级探测器模块之间通过高速接口实现串行连接，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将主控制板的两个备用引脚定义为发射端和接收端，各级探测器模块的两个备用引脚同样定义为发射端和接收端，将主控制板的发射端备用引脚与第一级探测器模块的接收端备用引脚通讯连接，上一级探测器模块的发射端备用引脚与下一级探测器模块的接收端备用引脚通讯连接，第n级探测器模块的发射端备用引脚与主控制板的接收端备用引脚通讯连接；
S2：主控制板通过高速接口发送设置探测器模块ID的指令，将第一级探测器模块的ID设置为1，第一级探测器模块将指令通过高速接口发送至第二级探测器模块，第二级探测器模块的ID设置为2，依次类推，直至指令发送至第n级探测器模块，第n级探测器模块的ID设置为n；
S3：ID设置完毕后，第n级探测器模块将其状态通过高速接口发送至第n-1级探测器模块，第n-1级探测器模块将第n级探测器模块的状态和其本身的状态通过高速接口发送给第n-2级探测器模块，依次类推，直至第一级探测器模块将包括其本身在内的各级探测器模块的状态通过高速接口发送给主控制板；
S4：主控制板通过发射端备用引脚发送指令，指令为需要调试的ID值m和需要检查的寄存器地址，第一级探测器模块通过接收端备用引脚接收指令，若m=1，则进入S5；若m≠1，则指令通过第一级探测器模块的发射端备用引脚进入下一级探测器模块，依次类推，直至指令到达第m级探测器模块，第m级探测器模块将指令和其寄存器数据通过发射端备用引脚发送至第m+1级探测器模块，第m+1级探测器模块的ID变更为m，并将接收到的指令和寄存器数据通过发射端备用引脚发送给第m+2级探测器模块，依次类推，直至第n级探测器模块将接收到的寄存器数据通过发射端备用引脚发送给主控制板；
S5：第一级探测器模块将指令和其本身的寄存器数据通过发射端备用引脚发送至第二级探测器模块，第二级探测器模块的ID值变更为1，并将接收到的指令和寄存器数据通过发射端备用引脚发送给第三级探测器模块，依次类推，直至第n级探测器模块将接收到的寄存器数据通过发射端备用引脚发送给主控制板。
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