譜儀系統(tǒng)中序列地址發(fā)生器的功能研究與重現(xiàn).pdf

1、本文中詳細(xì)敘述了對(duì)磁共振成像(MagneticResonanceImaging，MRI)譜儀系統(tǒng)中梯度板上序列地址發(fā)生器進(jìn)行的功能研究、重新設(shè)計(jì)、下載驗(yàn)證，并將重新設(shè)計(jì)的序列地址發(fā)生器放于系統(tǒng)上使用。此次研究是在原芯片功能完全未知，僅根據(jù)少數(shù)簡(jiǎn)單的用戶(hù)操作手冊(cè)對(duì)功能進(jìn)行分析，這就相當(dāng)于把芯片當(dāng)作一個(gè)“黑匣子”，通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)研究改變其輸入引腳的時(shí)序關(guān)系，使用邏輯分析儀采集得來(lái)的各個(gè)輸出引腳時(shí)序特性，反向分析原芯片內(nèi)部的時(shí)序關(guān)聯(lián)性，確定

2、其所有功能，最后再用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(ElectronicDesignAutomation，EDA)的設(shè)計(jì)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)芯片功能的重現(xiàn)。給出了雖是針對(duì)譜儀控制系統(tǒng)中序列地址發(fā)生器的研究和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，但其設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法卻具有通用性。對(duì)序列地址發(fā)生器功能的研究與確認(rèn)是這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的重點(diǎn)也是難點(diǎn)所在。 設(shè)計(jì)主要從指令的功能入手，采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法，利用EDA設(shè)計(jì)語(yǔ)言中的高速硬件描述語(yǔ)言(Very-high-speedHardwa

3、reDescriptionLanguage，VHDL)對(duì)這片處理器的功能進(jìn)行了行為級(jí)的描述，簡(jiǎn)練地設(shè)計(jì)了內(nèi)部數(shù)據(jù)流，用Xilinx公司的現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FieldProgrammableGateArray，F(xiàn)PGA)開(kāi)發(fā)軟件Foundation3.1i進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真，下載實(shí)現(xiàn)。為了芯片替換后的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單方便起見(jiàn)下載芯片采用目前尚可買(mǎi)到的4005芯片替換原來(lái)的4003芯片，最終的設(shè)計(jì)目標(biāo)則是采用SpartanⅡ系列的XC2S200芯片。