本课题研究内容和本论文主要工作

本着立足自身、立足现实，努力提高自身技术，向国际先进技术进发的原则，本课题准备针对现在国内数字化B超诊断仪由于自身平台、超声数据处理和超声成像实现技术的限制，在处理速度、机器性能、稳定性、成像质量和功能扩展方面都有很多不足这些缺点，着力进行数字扫描变换器的开发，希望能得到一种新型的、操作方便的、技术含量高的扫描变换。它能与现有市场上的B型超声诊断仪兼容，但具有更好的数字图象处理能力，更方便的操作，能提高图象显示的速度和准确度，消除剧烈的闪烁，达到比较稳定的效果，为未来B超发展打下基础。

本文从B型超声诊断仪原理及全数字B型超声诊断仪设计入手，着重描述了数字扫描变换器的原理，结构，使用意义，并深入介绍了各种B型超声诊断仪的数字扫描变换器的硬件结构，并结合FPGA开发平台，得出了一种基于FPGA的数字扫描变换器的设计方法，通过各种参数选择，确立具体芯片完成各个结构功能，在Protel平台上绘制原理图，并导入，制成PCB板。由于FPGA在这个设计中作用很重要，主要完成对各个芯片的控制，所以我们又编制了控制程序，主要有对A/D逻辑控制，A/D逻辑控制，在图象存储方面，我们主要涉及乒乓操作对图象信息的存取控制，完成图象数据的存储和读取。最后根据程序得出仿真图，验证设计结果。

本设计中使用的D/A转换芯片及其特性

在本次设计中，我们使用了MAX5100芯片作为D/A转换器，它的性能如下：电压范围是+2.7V至+5.5V、低功耗、四路、并行8位DAC，满摆幅电压输出转换器封装在20引脚的DIP和SSOP中。MAX5100提供双缓冲逻辑输入。主要引脚如下：

OUTA、OUTB、OUTC、OUTD：DAC的A、B、C、D四个电压输出端；

A0、A1：DAC的地址选择端；

REF：标准电压输入；

SHDN：停止，将SHDN连接到GND是正常工作状态；

WR：写输入，低电平有效，数据输入的门闩由A0、A1选择；

D0-D7：数据输入端口。D0为数据最低位，D7为最高位；

LDAC：DAC的输入，低电平有效。

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从图中，我们可以看出，与向SRAM写数据一样，我们从SRAM中读数据也可以用状态机和计数器，在控制信号和时钟源作用下完成。其主要流程也是如写数据一样。当RESET信号进入后，系统复位，进入状态1，并设定计数器的初值COUNT=0；复位后开始进入下一个状态，开启SRAM1的片选和输出使能CE1、OE1，从SRAM1中读出数据，并启动计数器COUNT；当计数器到达规定值时，从SRAM1读数据这个状态结束，转向IDLE状态，并关闭SRAM1的输出使能和片选OE1、CE1；接着转向下一个状态，从SRAM2读数据，开启SRAM2的输出使能和片选OE2、CE2，同时计数器计数，直到写满，计数器停止；此时到IDLE状态，等待下一操作，并关闭SRAM2的输出使能和片选OE2、CE2；然后又转向SRAM1读数据，周而复始。

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在本论文中介绍了DSC的基本原理、体系结构以及在超声诊断仪中的应用，尤其是详细介绍了一种简单的基于FPGA的数字扫描变换器的设计，讲述了设计所使用的芯片，FPGA芯片的内部逻辑框图以及FPGA功能的VHDL实现等。研究的目的是为了解决B型超声扫查中，由于扫描速度等问题引起的图象闪烁等问题，提高B超的图象质量，使它有更广泛的应用。