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、下載驗證，并將重新設(shè)計的序列地址發(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)簡單的用戶操作手冊對功能進(jìn)行分析，這就相當(dāng)于把芯片當(dāng)作一個“黑匣子”，通過一系列的實驗研究改變其輸入引腳的時序關(guān)系，使用邏輯分析儀采集得來的各個輸出引腳時序特性，反向分析原芯片內(nèi)部的時序關(guān)聯(lián)性，確定

2、其所有功能，最后再用電子設(shè)計自動化(ElectronicDesignAutomation，EDA)的設(shè)計方法來實現(xiàn)芯片功能的重現(xiàn)。給出了雖是針對譜儀控制系統(tǒng)中序列地址發(fā)生器的研究和設(shè)計實現(xiàn)的過程，但其設(shè)計思想和設(shè)計方法卻具有通用性。對序列地址發(fā)生器功能的研究與確認(rèn)是這個設(shè)計過程的重點也是難點所在。 設(shè)計主要從指令的功能入手，采用自頂向下的設(shè)計方法，利用EDA設(shè)計語言中的高速硬件描述語言(Very-high-speedHardwa

3、reDescriptionLanguage，VHDL)對這片處理器的功能進(jìn)行了行為級的描述，簡練地設(shè)計了內(nèi)部數(shù)據(jù)流，用Xilinx公司的現(xiàn)場可編程門陣列(FieldProgrammableGateArray，F(xiàn)PGA)開發(fā)軟件Foundation3.1i進(jìn)行設(shè)計仿真，下載實現(xiàn)。為了芯片替換后的驗證實驗簡單方便起見下載芯片采用目前尚可買到的4005芯片替換原來的4003芯片，最終的設(shè)計目標(biāo)則是采用SpartanⅡ系列的XC2S200芯片。