[实用新型]数字扫描变换器

说明书

本实用新型涉及一种数字扫描变换器(DSC)单元，尤其是凸阵扇形扫描B型超声诊断设备的数字扫描变换器。

数字扫描变换器是凸阵扇形扫描B型超声诊断设备的核心部件之一。现有B型超声诊断设备的的扫描变换器是由多片集成电路(芯片)组成，对回波信号进行A/D转换，与图像存储器中的数据相关后存入图像存储器中，经帧处理器内插后与电视定时、字符、灰阶进行混合，经D/A电路转换成视频模拟信号送至显示器(CRT)显示，并由微处理器控制图像、信号等存储器进行工作。但现有多片数字扫描变换器的电路复杂，尤其是凸阵扇形扫描B型超声诊断设备的数字扫描变换器需要对与信号相关的座标进行变换，因此，用现有电路在设计上更加困难。

本实用新型的目的是：提供一种数字扫描变换器(DSC)单元，尤其是凸阵扇形扫描B型超声诊断设备的数字扫描变换器，具有可靠、简单的电路结构，方便完成凸阵扇形B超的功能。

本实用新型的目的是这样实现的：数字扫描变换器，包括帧存储器、帧处理器、曲线形成器、字符存储器、D/A转换器等组成，并有微处理器的控制端和数据端与帧处理器和存储器的相应端口相连接，其特征是帧处理器由一片超大规模的可编程CPLD构成，其地址和信号端分别与帧存储器、曲线形成器、字符存储器、A/D、D/A转换器连接。

其工作过程如下，大规模的可编程CPLD的程序在系统加电时，自动从配置器件加载至其内，从而方便完成信息处理。

本实用新型具有如下特点：用单片超大规模的可编程CPLD在微处理器实时控制下，构成凸阵扇形扫描B型超声诊断设备的帧处理器构成了变换器的核心部件，具有集成度高、功耗低、开发周期短、升级换代方便，大大减少元器件数目，从而增加了整机的可靠性。方便完成凸阵扇形B超的各种功能。

以下结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型数字扫描变换器单元的电路组成框图

图2为图1中微处理器电路图，

图3为图1中A/D转换器和帧处理器电路图，

图4为图1中帧存储器电路图，

图5为图1中曲线形成器和D/A转换器电路图

如图1所示，其由A/D转换器、帧存储器、帧处理器、曲线形成器、微处理器、字符存储器、D/A转换器组成。本数字扫描变换器主要包括微处理器D7(附图2)，A/D转换器D8(附图3)，帧处理器(附图4中D11、D14)，帧存储器D12(附图4)，字符存储器D13(附图4)，曲线形成器(附图5中D19、D15、D18)，D/A转换器D16(附图5)。

数字扫描变换器单元的A/D转换器将超声回波信号量化成6bit数据，与帧存储器对应单元的数据相关后实时存入帧存储器中。帧处理器由一片超大规模的CPLD(但也有公司称其为FPGA，如实施例芯片就被这样叫)完成：主要根据微处理器给出的显示模式、显示深度、显示比例、焦点配置完成对帧存储器的读写地址的转换与控制；回波信号数据采集信号的产生；对显示数据进行内插处理；产生复合同步信号、消隐信号、灰阶信号及字符合成信号并最终合成数字视频信号；由D/A转换器将混合后的数字信号变换成视频模拟信号。

微处理器完成对键盘的处理，显示幅面的注释、测量，图象冻结与解冻，实时对帧处理器的控制。    

帧处理器采用了Altera公司的CPLD(亦称FPGA)可编程逻辑器件EPF10K30AQC208，其配置器件为EPC1441PC8，亦可以使用类似其型号的clerelodge公司的产品，其集成度高，简化了设计。

字符存储器分为四个页面，显示字符都是由4个页面中的内容叠加后进行显示。所述的字符存储器采用显示与微处理器读写两套地址，微处理器在字符显示的间隙或电视信号的消隐期根据微处理器提供的地址对字符存储器的任一页面进行读写操作，而显示时，由电视定时信号控制器产生的地址进行显示，两者互不影响。

所述的帧存储器地址总线由帧处理器提供，地址总线连接帧处理器相应端口，分两种地址形式：数据存储地址和数据显示地址。前者是波束扫描数据实时存储的地址，后者是按电视扫描读出地址。为了不使两种地址发生冲突，存储地址与显示地址是分时变化。

所述的曲线发生器，包括曲线存储器及运算放大器。CDA、CDF及TGC三种曲线以数据形式存储在同一片EEPROM中，其曲线地址由帧处理器提供三种读出地址，三种曲线经过D/A转换后，送运算放大器放大后输出。

所述的帧存储器，将数字回波信号与帧存储器中的数据相关后写入帧存储器，又将帧存储器中的数据读出后内插，并与字符、灰阶及电视扫描信号混合成视频数字信号输出，它均由帧处理器来控制完成。