[实用新型]FPGA装置、嵌入式控制系统及医疗设备控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种FPGA装置、嵌入式控制系统及医疗设备控制系统，特别是一种用于医疗设备控制的FPGA装置、具有该FPGA装置的嵌入式控制系统及应用该嵌入式控制系统的医疗设备控制系统。

背景技术

目前，在很多工业场合，都采用主处理器结合FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)的嵌入式控制系统来实现工业控制，例如实现X射线、CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)、MR(Magnetic Resonance，磁共振)等医疗诊断设备的定位、对准等控制。

主处理器作为该嵌入式控制系统的核心部分，可用于执行较高层的处理任务，而FPGA作为辅助部分，可用于实现一些较低层的功能。

上述嵌入式控制系统中，通常在FPGA中集成数据交换总线，例如Avalon数据交换总线，该Avalon数据交换总线由Altera公司提出，可用于实现主处理器和FPGA之间的通信，同时，Altera公司还提供一些具有该总线接口的功能模块，可用于添加至该Avalon数据交换总线以扩展嵌入式控制系统的外设。FPGA中还集成有FPGA嵌入式处理器，即软核处理器，例如Altera公司的Nios II CPU，可用于响应主处理器的指令以对连接至Avalon数据交换总线的外设功能模块进行读、写、控制等操作。

这种设计方式存在如下一些缺陷，例如，每添加一个功能模块至Avalon交换总线，都需要将其映射至相应的寄存器，还需要引入一个FPGA嵌入式处理器来实现其与主处理器之间的数据交换，增加了扩展外设的工作量；并且，主处理器只能通过询问的方式从FPGA获得数据；另外，这种设计方式难以实现主处理器和FPGA之间进行大量的数据交换。

现有嵌入控制式系统的上述缺陷可导致应用其的各种工业控制系统的工作效率较低，例如控制精度低、速度慢等。

因此，需要提供一种新的嵌入控制式系统，能更简便地扩展外设，并提升医疗设备的工作效率。

实用新型内容

本实用新型的一个示例性实施例提供了一种用于医疗领域的FPGA装置，该FPGA装置集成有数据交换总线和控制装置。该数据交换总线上设置有主控接口和从控接口，该从控接口连接有一个或多个外设功能模块。控制装置用于连接外部的主处理器的外部并行总线，并连接数据交换总线的主控接口，控制装置中集成有时序转换装置，该时序转换装置用于向主处理器发送将其外部并行总线的时序转换为上述数据交换总线的时序的转换信号。

本实用新型还提供了一种嵌入式控制系统，包括主处理器和上述的FPGA装置。

本实用新型还提供了一种应用该嵌入式控制系统的医疗设备控制系统。

通过下面的详细描述、附图以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。

附图说明

通过结合附图对于本实用新型的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本实用新型，在附图中：

图1为本实用新型一个实施例提供的用于医疗领域的FPGA装置的结构框图；

图2为本实用新型一个实施例提供的嵌入式控制系统的结构框图。

具体实施方式

以下将描述本实用新型的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本实用新型公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。