基于DSP运算处理的MRI梯度波形发生器的研究与实现

摘要

本文通过对磁共振系统梯度波形发生器数字信号处理系统的脉冲序列编程器的接口、DSP32C处理器、双口存储器(RandomAccessMemory,RAM)、乘法累加器、以及数字/模拟(Digital/Analog，D/A)转换电路这几个单元的原理、各自完成的任务、以及它们之间协调关系的详细论述，说明了DSP处理系统的具体实现方法。另外，为了解决工程实践中DSP32C面临停产的问题，提出了用ADSP21160替换DSP32C的整体解决方案。对替换过程中的每一个具体问题都进行了详细的论述，包括程序的加载、中断接口、直接存储器访问(DirectMemoryAccess，DMA)接口、双口RAM接口、软件的实现等等，这个方案在不改变原有系统中的除DSP32C外的任何部件的前提下，只需添加很少的接口电路，就能与原系统兼容。很好的解决了工程实践中的具体问题。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明

第一章前言

1.1课题的来源

1.2课题的任务

第二章核磁共振成像原理简介

2.1核磁共振的经典力学解释

2.2核磁共振成像与梯度场

2.2.1梯度场及其作用原理

2.2.2核磁共振成像的空间定位

第三章梯度波形发生器

3.1梯度子系统简介

3.2梯度波形发生器

第四章DSP结构和原理

4.1数字信号处理器技术

4.1.1 DSP的特点

4.1.2 DSP芯片的应用

4.2 DSP芯片的结构

4.2.1计算单元

4.2.2存储器部分

4.2.3程序控制器

4.2.4输入输出单元

4.3 DSP系统设计

4.3.1典型DSP系统的构成

4.3.2 DSP系统设计与应用设计问题

第五章DSP32C运算处理系统的研究

5.1 DSP运算处理系统的构成

5.2脉冲序列编程器与DSP处理系统接口的实现

5.3 DSP32C与双口RAM

5.3.1 DSP32C简介

5.3.2 DSP32C的工作流程

5.3.3中断的实现

5.3.4与脉冲序列编程器的数据传输的实现

5.3.5存储器配置和与双口RAM的接口

5.3.6 DSP32C的浮点运算

5.4乘法累加器与D/A转换电路

5.4.1乘法累加器

5.4.2 D/A转换电路设计

第六章ADSP21160运算处理系统设计

6.1设计方案的确定

6.2芯片的选择

6.3 ADSP21160简介

6.4系统的实现

6.4.1程序加载的设计

6.4.2中断接口设计

6.4.3 DMA传输的接口设计

6.4.4与双口RAM接口的设计

6.4.5矩阵变换的实现

总 结

参考文献

致 谢