● 摘要
CT扫描系统控制器是CT扫描系统的通信中心和控制中心，它具有多任务实时处理的特点，本文研究了基于嵌入式技术的CT扫描系统控制器，包括SOPC技术、信号完整性技术，嵌入式软件技术，总线技术等。本文根据CT扫描系统控制器的设计需求，确定了CT机扫描系统控制器的总体结构，完成了控制器的软硬件功能划划分。研究了CT扫描系统控制器中，硬件电路的信号完整性设计问题，包括阻抗匹配，延时，电磁辐射，串扰等，完成了CT扫描系统控制器硬件电路的设计。分析了Nios软核的体系结构，定制了Nios软核系统，并通过Nios软核的自定义外设，使用FPGA硬件完成了部分软件的功能，减轻了Nios软核的运算负担，提高了实时响应能力，完成了基于Nios软核的FPGA系统设计。在充分分析CT机扫描系统控制器功能的基础上，将软件分成不同的功能模块，并将软件划分为9个并行运行的任务，指定了任务优先级，设计了任务间通信机制和任务同步方式，完成了基于Nucleus嵌入式操作系统的应用软件设计。最后对CT扫描系统控制器进行了测试，首先编制了边界扫描测试程序，完成CT扫描系统控制器的边界扫描测试，之后在调试平台上对CT机扫描系统控制器进行离线调试，最终在CT机系统上对本文的设计进行了验证。