FPGA与USB结合的多通道超声检测系统实现

"基于FPGA和USB的多通道超声检测系统设计" 本文主要介绍了一种基于FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）和USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）技术的多通道超声检测系统设计，旨在解决单通道超声检测设备存在的检测效率低下和数据传输速度慢的问题。该系统由FPGA逻辑控制模块和USB芯片组成，实现了多通道同步检测和高速数据传输。 FPGA作为系统的核心处理单元，其主要功能包括以下几个方面： 1. 通道脉冲触发信号和门选信号的产生：FPGA能够生成各超声检测通道所需的脉冲信号，这些脉冲用于激发超声探头发射超声波。同时，它还能产生门选信号，控制接收超声回波的时刻，确保信号的准确同步。 2. 通道间的切换：FPGA可以灵活地切换不同通道，实现对多个检测点的连续扫描，从而提高检测效率。 3. 数模转换的选择：FPGA能够选择合适的数模转换器（DAC），将数字信号转换为模拟信号，驱动超声探头。 4. USB芯片控制：FPGA还负责与USB芯片进行通信，控制数据的发送和接收。 USB芯片在Slave FIFO模式下工作，该模式允许设备端（FPGA）和主机端（如PC）之间进行高速数据传输。在这种模式下，USB芯片能有效地接收来自FPGA的检测数据，并将其快速传输到上位机，以便进行进一步的数据处理和分析。 实验结果表明，采用FPGA和USB技术的多通道超声检测系统具有高效稳定的工作性能。该系统不仅提升了超声检测的速度，还优化了数据传输过程，为实时监测和分析提供了可能。对于工业检测、医疗诊断等领域，这种系统设计具有广阔的应用前景。 关键词：超声检测，多通道，FPGA，USB 中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1002-1841（2017）08-0082-03 总结：本文提出了一种基于FPGA和USB的多通道超声检测系统设计方案，通过FPGA实现高效的信号控制和通道切换，配合USB芯片实现高速数据传输，显著提高了超声检测的效率和数据处理能力。