CN203588263U - 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。本实用新型数据速度可以达到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

基于USB 同步传输的超声内窥镜图像采集接口系统
技术领域
本实用新型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
本实用新型提供一种基于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。
本实用新型的技术解决方案是：
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。
本实用新型的优点在于：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为本实用新型结构原理图。
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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