口腔X射线CCD图像传输系统设计

论文摘要

随着数码技术中CCD技术的发展,医学成像得到了广泛应用。已有的CCD医学成像处理器虽能对图像信号进行处理,但是同步信号不能及时传递给A/D转换器,A/D转换速度慢,数据也不能及时存储和传输给上位机,从而为医学图像的病理研究带来很大不便。为此我们重新进行设计,使用CLPD产生时序脉冲,利用单片机使得同步信号能够及时到达A/D转换器和存储器,并自行设计USB接口,可以实时地传递数据,从而使得图像处理具有实时高效的特性,处理速度更快,稳定性更好,同时缩短了产品的研发时间,降低了CCD处理器成本。本课题分为三大模块进行了设计。第一个模块实现CCD脉冲的输出,使用CPLD器件EPM7128SLC84产生时序脉冲。参照已给的CCD时序脉冲要求,使用verilog编写程序,并在使用QUARTUS II进行编译之后,使用Modelsim和Quartus II进行了仿真,其仿真时序和要求的时序达到了一致。第二个模块实现CCD输出模拟信号的转换。使用MAX187实现12位的A/D转换,对转换后的数字信号,使用AT45D041进行存储,从而实现对信号的转换和存储。第三个模块实现数据的实时高效传输,为此设计USB接口,画出了USB硬件连接电路图,编写出USB的初始化、读写等程序。在论文中介绍了系统的硬件组成、时序脉冲的设计、数据的A/D转换、数据的存储以及USB接口设计,阐述了CCD的相关知识和工作原理,绘制出电路图。在此基础之上,完成了CCD信号的处理和传输。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 生物医学图像的发展
• 1.1.1 生物医学图像信息技术
• 1.1.2 数码技术在医学图像中的应用
• 1.2 课题任务和论文结构
• 第二章 系统设计
• 2.1 系统的总体结构
• 2.2 系统任务
• 2.3 本章小结
• 第三章 CCD 时序脉冲的产生
• 3.1 CCD 的介绍
• 3.2 CCD 器件S8985-02 的介绍
• 3.2.1 S8985-02CCD 概要
• 3.2.2 S8985-02CCD 特性
• 3.3 CPLD 介绍
• 3.3.1 FPGA/CPLD
• 3.3.2 可编程逻辑器件常用的开发软件
• 3.4 EPM7128SLC84 器件
• 3.4.1 EPM7128SLC84 介绍
• 3.4.2 EPM7128SLC84 的引脚介绍
• 3.5 CCD 时序的编写
• 3.6 仿真结果
• 3.6.1 Modelsim 时序仿真
• 3.6.2 QUARTUS II 仿真
• 3.7 本章小结
• 第四章 A/D 转换模块和存储器的设计
• 4.1 A/D 转换模块设计
• 4.1.1 A/D 转换原理介绍
• 4.1.2 A/D 转换的方法介绍
• 4.1.3 项目中A/D 器件的介绍
• 4.1.4 MAX187 在项目中的应用
• 4.2 存储器设计模块
• 4.2.1 器件AT45D041 概述
• 4.2.2 AT45D041 的封装及结构图
• 4.2.3 AT45D041 的使用方法
• 4.3 本章小结
• 第五章 USB 接口的设计
• 5.1 USB 概述
• 5.1.1 USB 总线的系统结构
• 5.1.2 USB 总线的电气接口
• 5.2 USB 芯片CH372 概述
• 5.2.1 CH372 功能特点
• 5.2.2 CH372 功能说明
• 5.2.3 CH372 引脚说明
• 5.2.4 硬件连接方式
• 5.2.5 软件操作方式
• 5.3 本章小结
• 第六章 结束语
• 附录一 A/D 程序源代码
• 附录二 USB 程序源代码
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢