Aplicación de la tecnología de control digital en el generador ultrasónico

1. El generador ultrasónico está controlado por avr microcomputador de un solo chip de alto nivel

, que tiene las ventajas de alta velocidad, función fuerte, alta eficiencia, pequeño volumen, rendimiento fiable y fuerte capacidad anti - interferencia, y se utiliza ampliamente en varios sistemas de control. La CPU de un solo chip ha experimentado un proceso de desarrollo de 4 bits, 8 bits, 16 bits, 32 bits a 64 bits. En el transductor ultrasónico médico , el microcomputador de un solo chip se utiliza principalmente para la adquisición de datos y el procesamiento de operaciones, la regulación de tensión y corriente, la generación de señales PWM, la supervisión del Estado del sistema y el diagnóstico automático de fallos, etc. generalmente se utiliza como el chip de control principal de todo el circuito para completar varias funciones integrales. La modulación del ancho de pulso se realiza con convertidor de frecuencia y módulo de potencia. 2. El generador ultrasónico controlado por DSP

es un procesador programable de nueva generación que se ha desarrollado rápidamente en los últimos a ños. Integra el generador ultrasónico de velocidad de Baud y el Buffer, proporciona puerto serie sincrónico de alta velocidad y Puerto serie asincrónico estándar, y parte del chip también está integrado con el circuito de muestreo / retención y conversión a / D, y proporciona la salida de la señal PWM. En comparación con el microcomputador de un solo chip, la CPU de DSP es más rápida. Mayor integración y mayor capacidad de memoria. DSP es una especie de ordenador de sistema de instrucciones delgadas. A través de la tecnología de procesamiento paralelo, la mayoría de las instrucciones se pueden completar en un ciclo o en un ciclo de instrucciones. Al mismo tiempo, DSP utiliza la estructura mejorada de Harvard, tiene el programa independiente y el espacio de datos, permite el Almacenamiento simultáneo del programa y los datos. Construido en multiplicador de hardware de alta velocidad, añadir tuberías de varios niveles. Tiene la capacidad de calcular datos de alta velocidad. El Microcontrolador es una especie de ordenador de sistema de instrucción complejo, la mayoría de las instrucciones necesitan 2 - 3 ciclos de instrucción para completar. El microcomputador de un solo chip utiliza la estructura de Neumann, el programa y los datos se almacenan en el mismo espacio, las instrucciones o los datos sólo pueden ser accedidos por separado al mismo tiempo. La ALU de microcontroladores sólo puede realizar operaciones de adición y multiplicación a través de software, por lo que necesita tomar más ciclos de instrucción y velocidad relativamente lenta.

3. El generador ultrasónico está controlado por FPGA

, el dispositivo reconfigurable adopta la matriz de puertas programables por el sitio, y la función lógica interna se puede configurar de acuerdo a las necesidades. Tiene las ventajas de alta integración, alta velocidad de procesamiento y alta eficiencia. Su estructura se divide principalmente en tres partes: bloque lógico programable, módulo de entrada / salida programable y conexión interna programable. Debido a la gran integración de FPGA, una FPGA puede tener hasta miles de puertas equivalentes y decenas de miles o cientos de miles de puertas equivalentes, por lo que una FPGA puede lograr una lógica muy compleja. Reemplace un circuito compuesto por una pluralidad de circuitos integrados y componentes discretos. Con la ayuda del lenguaje de descripción de hardware para diseñar el sistema, utilizando la descripción de hardware de tres niveles y el estilo de diseño de arriba hacia abajo, la descripción de tres niveles para llevar a cabo la simulación híbrida, de modo que sea conveniente para el diseño de circuitos digitales, en fiabilidad, volumen, costo y Otros aspectos tienen una ventaja considerable. En comparación, DSP es adecuado para aplicaciones con baja tasa de muestreo y alta complejidad de software. Sin embargo, cuando el sistema tiene una mayor tasa de muestreo, una mayor tasa de datos, menos condiciones de funcionamiento y una tarea relativamente fija, el control FPGA del generador ultrasónico es más ventajoso.