文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
医学超声数据高速传输接口的设计与实现
姓名:谭志明
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:江国星
20070207
摘要
B 型超声波诊断仪(简称 B 超)是利用超声传导技术和超声图像诊断技术辅助诊
断患者病情的一种医疗仪器,它被广泛应用于心内科、消化内科、泌尿科和妇产科疾
病的诊断,是一种经济、实用、可重复、无损伤的检查工具。计算机技术的迅猛发展,
特别是图像处理技术的发展,给 B 超图像数据处理、分析、诊断提供了更方便、快捷
的手段。超声数据接口板是 B 超与通用 PC 机的高速通信接口,PC 机通过该接口,
读取超声仪器的数据;医务人员借助 PC 机丰富的图像处理软件可以更有效地作出病
情诊断。此外,PC 机存储容量大,提供了一种实用的超声数据存储方法,医务人员
可随时使用,大大的降低了医疗成本。
本文深入研究了 USB 的体系结构、特点和协议,并对 FX2 控制芯片
CY7C68013 进行了大量的实验工作,详细分析了 Slave FIFO 接口特性和 B 超高速数
据传输的需求。在此基础上,设计了 PC 与 B 超通信接口板的硬件电路和固件程序,
然后对该接口的 WDM 驱动程序和应用程序设计过程也作了说明,最后对接口板进行
了模拟 B 超数据的系统测试,得出了相应的测试结果。
本文对高速医学超声图像数据传输接口的设计采用 Cypress 公司的 FX2 芯片
CY7C68013,该芯片给外围设备提供了两种接口,一种是 FX2 主控的 GPIF(通用可
编程接口)模式,另一种是外主控的 Slave FIFO 模式,根据 B 超与 PC 通信的需求和
系统设计的简易性,接口板采用外主控的 Slave FIFO 模式,将工作端点配置成四缓冲
的 BULK(批量)传输方式,对 B 超图像数据进行实时的传输。达到了的高
速数据传输的标准,满足现场诊断的需要。本文在最后提出了现有方案的一些局限性、
改进的方法以及 USB 技术的展望。

关键词:通用串行总线 B型超声波诊断仪从属 FIFO 批量传输
固件 WDM驱动程序接口

I
Abstract
B-ultrasonic detector is an accessorial medical diagnosis instrument which is based on
ultrasonic conduction technology and ultrasonic image diagnosis technology; it is widely
used for diagnosing of cardiopathy, digestive diseases, urology diseases and gynecology
diseases, also an economical, useful, repeatable and scatheless examination instrument. The
rapid development of puter technology, especially the technology of image
processing, facilitates the processing, analysis and diagnosis for B-ultrasonic detector
image data. The interface of ultrasonic data is a high munication interface
between the PC and B-ultrasonic detector, PC can reads data from the B-ultrasonic detector
using this interface. Doctors can diagnose the patients from the display effectively.
Furthermore, the PC may storage a lot of ultrasonic data, so the doctor can use them on tap,
and the cost of medical treatment will reduce.
This paper lucubrates the USB architecture, characteristic and the protocol of