CN111915477B - 一种彩色超声多普勒转置存储的地址轮换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种彩色超声多普勒转置存储的地址轮换方法，S1.在第一次读写循环时，写地址Wraddr1＝Wrcount，写地址从低m位至高n位，直至写完所有数据；S2.在第一次读写循环时，读地址Rdaddr1＝Rdcount，读地址从低n位至高n位，直至读完所有数据；S3.在第i次读写循环时，写地址Wraddri＝Wraddri‑1，写地址在上一次写地址的基础上降低n位至最高位，直至写完所有数据；S4.在第i次读写循环时，读地址Rdaddri＝Rdaddri‑1，读地址在上一次读地址的基础上降低n位至最高位，直至写读完所有数据。本发明可以避免读写地址的冲突，降低系统成本和功耗，尤其适合便携式、掌上式等低功耗彩色超声诊断设备。

Description

一种彩色超声多普勒转置存储的地址轮换方法
技术领域
本发明属于超声技术领域，具体涉及一种彩色超声多普勒转置存储的地址轮换方法。
背景技术
彩色超声多普勒成像因为可以实时的显示血流的位置、速度和方向，目前已经成为医疗影像中重要的诊断方法，被广泛应用于心脏、血管、血流等临床诊断中。
彩色超声多普勒成像技术的原理是利用运动中的物体对超声波的反射或散射所产生的多普勒效应，通过多次发射相同的超声脉冲波，对接收的反射或散射波进行存储后，分析同一个点多次接收的相位变化，从而计算相应的血流速度。
现有的彩色超声多普勒成像技术在计算血流速度时需要用到转置存储器存储多次接收的数据，为了避免存储器读写地址的冲突，往往外挂两倍于接收数据量大小的存储器，通过不同的数据和地址总线分时的对外部存储器进行读写。例如：超声需要对目标多次(一般为8～32次)扫描，每次扫描产生基本垂直于探头的一条线数据，多次扫描的数据需要存在存储器中，然后再对所有线的同一点进行滤波和自相关计算。设每条线的扫描次数为N，每条线的数据点数量为M，每个点为D比特,则至少需要N*M*D比特的存储器；传统的方式每次扫描写入的是一条线的数据，读出则是所有线的同一点，下一次再以同样的方式写入一条线数据时，就会覆盖上一次的线数据而使得读出得到错误的数据；为了避免覆盖上一次的线数据，需要增加一倍存储器的容量，也就是需要2*N*M*D比特的存储器，把存储器分成两块N*M*D比特的存储器，实现乒乓操作，在写一块存储器时，读另一块的存储器，这样可以避免读写冲突而产生覆盖有用数据的情况。
由于计算血流的数据量本身就比较大，两倍于数据量的存储器往往会使得系统成本和功耗更高，设计更加复杂，不利于产品的小型化和低功耗。为此，有必要开发一种彩色超声多普勒转置存储的地址轮换方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种彩色超声多普勒转置存储的地址轮换方法，以克服现有技术所存在的缺陷。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种彩色超声多普勒转置存储的地址轮换方法，包括以下步骤：
S1.在第一次读写循环时，写地址Wraddr1＝Wrcount，写地址从低m位至高n位，直至写完所有数据；
S2.在第一次读写循环时，读地址Rdaddr1＝Rdcount，读地址从低n位至高n位，直至读完所有数据；
S3.在第i次读写循环时，写地址Wraddri＝Wraddri-1，写地址在上一次写地址的基础上降低n位至最高位，直至写完所有数据；
S4.在第i次读写循环时，读地址Rdaddri＝Rdaddri-1，读地址在上一次读地址的基础上降低n位至最高位，直至写读完所有数据；
其中，Wrcount为写计数器，Rdcount为读计数器，n为每条线的扫描次数N用二进制表示的位宽，m为每条线的数据点数量M用二进制表示的位宽。
进一步地，所述步骤S1中，所述写地址的低m位为Wraddr1[m-1:0]，写地址的高n位为Wraddr1[n+m-1:m]。
进一步地，所述步骤S2中，所述读地址的低n位设置为Rdaddr1[m-1:0]＝Rdcount[n+m-1:n]，读地址的高n位设置为Rdaddr1[n+m-1:m]＝Rdcount[n-1:0]。
进一步地，所述步骤S3中，写地址Wraddri在上一次写地址的基础上降低n位至最高位具体表达为：
写地址的低m位设置为：Wraddri[m-1:0]＝Wraddr i-1[n+m-1:n]；
写地址的高n位设置为：Wraddri[n+m-1:m]＝Wraddr i-1[n-1:0]。
进一步地，所述步骤S4中，读地址Rdaddri在上一次写地址的基础上降低n位至最高位具体表达为：
读地址的低m位设置为：Rdaddri[m-1:0]＝Rdaddri-1[n+m-1:n]；
读地址的高n位设置为：Rdaddr i[n+m-1:m]＝Rdaddr i-1[n-1:0]。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供一种彩色超声多普勒转置存储的地址轮换方法，可以避免读写地址的冲突，降低系统成本和功耗，尤其适合便携式、掌上式等低功耗彩色超声诊断设备。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明提供的彩色超声多普勒转置存储的地址轮换方法的流程图。
图2是本发明中将低M位移位至高位的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，在本实施例中，设置如下参数：Wrcount为写计数器，Rdcount为读计数器，n为每条线的扫描次数N用二进制表示的位宽，N＝2n，m为每条线的数据点数量M用二进制表示的位宽，M＝2m。
本实施例提供一种彩色超声多普勒转置存储的地址轮换方法，包括以下步骤：
步骤S1.在第一次读写循环时，写地址Wraddr1＝Wrcount，写地址从低m位至高n位，直至写完所有数据；
所述写地址的低m位为Wraddr1[m-1:0]，即为一条线内数据点的地址，写地址的高n位为Wraddr1[n+m-1:m]，即为每条线的地址。
步骤S2.在第一次读写循环时，读地址Rdaddr1＝Rdcount，读地址从低n位至最高位(高n位)，直至读完所有数据；
所述读地址的低n位设置为Rdaddr1[m-1:0]＝Rdcount[n+m-1:n]，读地址的高n位设置为Rdaddr1[n+m-1:m]＝Rdcount[n-1:0]，
这样写入时是按照每条线顺序写入，读出时则是首先读出所有N条线的第一个数据，接着是所有N条线的第二个数据，直到所有N条线的最后一个数据。
步骤S3.在第i次读写循环时，写地址Wraddri＝Wraddri-1，写地址在上一次写地址的基础上降低n位至最高位，直至写完所有数据；
写地址Wraddri在上一次写地址的基础上降低n位至最高位具体表达为：
写地址的低m位设置为：Wraddri[m-1:0]＝Wraddr i-1[n+m-1:n]；
写地址的高n位设置为：Wraddri[n+m-1:m]＝Wraddr i-1[n-1:0]。
例如，在第2次读写循环时，传统方法写地址和第一次循环写地址一样，即Wraddr2＝Wraddr1，而本实施例第2次写地址设置与第一次循环的读地址类似，即写地址的高n位设置为：Wraddr2[n+m-1:m]＝Wraddr1[n-1:0]；写地址的低m位设置为：Wraddr2[m-1:0]＝Wraddr1[n+m-1:n]。
再如，在第3次读写循环时，写地址设置为在上一次写地址的基础上再次将低n位移位至最高位，即：写地址的高n位设置为：Wraddr3[n+m-1:m]＝Wraddr2[n-1:0]；写地址的低m位设置为：Wraddr3[m-1:0]＝Wraddr2[n+m-1:n]。
步骤S4.在第i次读写循环时，读地址Rdaddri＝Rdaddri-1，读地址在上一次读地址的基础上降低n位至最高位，直至写读完所有数据；
读地址Rdaddri在上一次写地址的基础上降低n位至最高位具体表达为：
读地址的低m位设置为：Rdaddri[m-1:0]＝Rdaddri-1[n+m-1:n]；
读地址的高n位设置为：Rdaddr i[n+m-1:m]＝Rdaddr i-1[n-1:0]。
例如，在第2次读写循环时，传统的方法读地址也和第一次循环读地址一样，即Rdaddr2＝Rdaddr1。本实施例的读地址设置为在上一次读地址的基础上再次将低n位移位至最高位，即读地址Rdaddr2的高n位设置为：Rdaddr2[n+m-1:m]＝Rdaddr1[n-1:0]，读地址的低m位设置为：Rdaddr2[m-1:0]＝Rdaddr1[n+m-1:n]。
再如，在第3次读写循环时，读地址设置为在上一次读地址的基础上再次将低n位移位至最高位，即：读地址Rdaddr3的高n位设置为：Rdaddr3[n+m-1:m]＝Rdaddr2[n-1:0]，读地址的低m位设置为：Rdaddr3[m-1:0]＝Rdaddr2[n+m-1:n]。
本实施例以此种方式每次读写循环都轮换的改变读写地址，即可以实现在同等数据量大小的存储器的情况下实现转置存储器的功能，并且完全避免读写地址的冲突，如图2所示，为将低M位移位至高位的过程。
下面再以一个实施例对本发明作进一步介绍。
设置M＝256,m＝8，N＝32，n＝5，以Rdcount/Wrcount为参照，下表1列出了每次读写循环读写地址的变化：
表1
Figure BDA0002624264540000041
Figure BDA0002624264540000051
观察以上表1的可以看出，第14次的读写地址与第1次的读写地址一样，则称为读写地址的回归，回归的周期为13次，这种方法可以避免读写地址的冲突，降低系统成本和功耗，尤其适合便携式、掌上式等低功耗彩色超声诊断设备。实际上，回归的周期与m，n相关，即回归周期是m，n除以最大公因数后的两个数之和，例如m＝8，n＝4，，最大公因数为4，即只需三次(8/4+4/4)循环，读写地址均回到刚开始的设置，因此回归周期为3，如果两个数互质数，没有最大公因数，因此回归周期等于m+n，如上述m＝8，n＝5，其回归周期等于13。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种彩色超声多普勒转置存储的地址轮换方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.在第一次读写循环时，写地址Wraddr1＝Wrcount，写地址从低m位至高n位，直至写完所有数据；
S2.在第一次读写循环时，读地址Rdaddr1＝Rdcount，读地址从低m位至高n位，直至读完所有数据；
这样写入时是按照每条线顺序写入，读出时则是首先读出所有N条线的第一个数据，接着是所有N条线的第二个数据，直到所有N条线的最后一个数据；n为每条线的扫描次数N用二进制表示的位宽，N＝2n；
S3.在第i次读写循环时，写地址Wraddri＝Wraddri-1，写地址在上一次写地址的基础上降低n位至最高位，直至写完所有数据；
S4.在第i次读写循环时，读地址Rdaddri＝Rdaddri-1，读地址在上一次读地址的基础上降低n位至最高位，直至写读完所有数据；
其中，Wrcount为写计数器，Rdcount为读计数器，n为每条线的扫描次数N用二进制表示的位宽，m为每条线的数据点数量M用二进制表示的位宽；
回归周期是m，n除以最大公因数后的两个数之和，当m，n互为质数时，回归周期等于m+n；
所述步骤S1中，所述写地址的低m位为Wraddr1[m-1:0]，写地址的高n位为Wraddr1[n+m-1:m]；
所述步骤S2中，所述读地址的低m位设置为Rdaddr1[m-1:0]＝Rdcount[n+m-1:n]，读地址的高n位设置为Rdaddr1[n+m-1:m]＝Rdcount[n-1:0]；
所述步骤S3中，写地址Wraddri在上一次写地址的基础上降低n位至最高位具体表达为：
写地址的低m位设置为：Wraddri[m-1:0]＝Wraddri-1[n+m-1:n]；
写地址的高n位设置为：Wraddri[n+m-1:m]＝Wraddri-1[n-1:0]；
所述步骤S4中，读地址Rdaddri在上一次写地址的基础上降低n位至最高位具体表达为：
读地址的低m位设置为：Rdaddri[m-1:0]＝Rdaddri-1[n+m-1:n]；
读地址的高n位设置为：Rdaddri[n+m-1:m]＝Rdaddri-1[n-1:0]；
所述地址轮换方法每次读写循环都轮换的改变读写地址，完全避免读写地址的冲突。
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