[发明专利]可扩展的多模态层析成像系统

摘要

本发明涉及一种可扩展模态的层析成像系统，包括主控模块以及各个单模态层析成像模块。其中，主控模块，承担各个单模态层析成像模块间的数据通信功能，协调各个单模态层析成像模块的数据采集速度和时序；各个单模态层析成像模块，可以通过多模态通信接口与多模态控制线相连；使用所述多模态控制线连接多模态主控芯片和各个单模态层析成像模块的控制芯片，并使用多模态主控芯片，通过多模态控制线传输状态与指令信号，实现对各个单模态层析成像模块的工作时序，工作速率控制，并协调各模态间的数据通信；多模态主控芯片采用FPGA芯片，读取状态线上的电平值，根据已编制好的内部程序，通过指令线向各个模态发送开始工作指令，协调各个单模态层析成像模块工作时序。

主权项

1.一种可扩展模态的层析成像系统，包括主控模块以及各个单模态层析成像模块，其中，主控模块，承担各个单模态层析成像模块间的数据通信功能，协调各个单模态层析成像模块的数据采集速度和时序，包括多模态主控芯片及其配套电路、多模态控制线和多模态通信接口；所述多模态控制线包含成对出现的指令线和状态线，指令线用于多模态主控芯片向各个单模态层析成像模块发送开始工作指令信号；状态线用于各个单模态层析成像模块向多模态主控芯片发送各个单模态层析成像模块的当前工作状态，每对指令线和状态线仅与一个单模态层析成像模块相连；各个单模态层析成像模块，通过多模态通信接口与多模态控制线相连，各个单模态层析成像模块具有统一的模态通信接口，这个接口中包含一对状态线和指令线，以及一组数据线，其中状态线和指令线分别与多模态控制线的一对状态线和指令线相连；数据线用于各个单模态层析成像模块向上位机传送测量数据，与上位机直接相连，具有若干位数据位，其传输数据格式与含义，由各个单模态层析成像模块定义，数据采集速率由各个单模态层析成像模块的时钟速率决定；使用所述多模态控制线连接多模态主控芯片和各个单模态层析成像模块的控制芯片，并使用多模态主控芯片，通过多模态控制线传输状态与指令信号，实现对各个单模态层析成像模块的工作时序，工作速率控制，并协调各模态间的数据通信；多模态主控芯片采用FPGA芯片，读取状态线上的电平值，根据已编制好的内部程序，通过指令线向各个模态发送开始工作指令，协调各个单模态层析成像模块工作时序，通过有限状态机实现，按预先设定的状态转换图依次进行：有限状态机实时读取各个单模态层析成像模块的状态线，并将其电平值存储到有限状态机的外部输入寄存器中，作为有限状态机的当前外部输入；.程序启动时，初始化当前状态，并将当前状态标志存储到有限状态机的状态寄存器中；当FPGA时钟刷新时，有限状态机将读取其外部输入寄存器和状态寄存器中存储的电平数值，按照芯片内部已编制好的程序，即时序转换图的要求，决定下一时刻，各个模态指令线应该输出的电平值大小。