基于FPGA的CT圖像三維重建系統(tǒng)中PCIe DMA子系統(tǒng)的研究.pdf

1、螺旋錐束CT(計算機斷面成像)是一種目前在世界上廣泛采用的醫(yī)療影像系統(tǒng)。精確螺旋錐束CT三維成像技術(shù)可以直接對腫瘤的解剖結(jié)構(gòu)進行精確成像并定位，因而是目前解決實際臨床腫瘤定位的最有效的技術(shù)之一。但是精確螺旋錐束CT三維成像技術(shù)具有巨大的運算量，采用普通的計算機需要很長的計算時間，采用FPGA作為硬件加速器，可以快速地完成精確螺旋錐束CT三維成像的計算。
　　本文作為對實驗室項目螺旋錐束CT圖像三維重建的FPGA硬件加速系統(tǒng)中的PC

2、I Express(以下簡稱PCIe)DMA子系統(tǒng)的研究，主要目標是解決運算中遇到的海量數(shù)據(jù)的傳輸問題。具體研究上位機內(nèi)存和FPGA硬件加速器DDR2內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳輸通道，采用PCIe總線和DMA方式完成原始數(shù)據(jù)從上位機內(nèi)存到加速器的DDR2內(nèi)存的高速傳輸，以滿足硬件加速器運算過程中對于數(shù)據(jù)傳輸速率的要求。
　　本文首先闡述了螺旋錐束CT三維重建FPGA硬件加速系統(tǒng)的工作原理，接著在分析PCIe DMA子系統(tǒng)在整個加速系統(tǒng)中的所

3、起作用的基礎(chǔ)上劃分了其功能。對PCIe DMA控制器進行了架構(gòu)設(shè)計，劃分了控制模塊CTR_CTRL、核心寄存器組、接收引擎RX_Engine、發(fā)送引擎TX_Engine等子模塊，用Verilog硬件描述語言對其進行了RTL級描述，并搭建了PCIe DMA控制器的測試平臺進行功能仿真。
　　其次，在研究基于WinDriver的PCIe DMA控制器驅(qū)動程序的開發(fā)原理和方法的基礎(chǔ)上，針對三維重建加速系統(tǒng)的要求，結(jié)合PCIe DMA控制