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基于FPGA的Micro-CT采集控制系统设计

摘要第5-7页
abstract第7-8页
第一章 绪论第13-25页
    1.1 研究背景及意义第13-18页
        1.1.1 小动物医学模型发展瓶颈第13-14页
        1.1.2 CT的发展与应用局限第14-18页
    1.2 研究现状第18-20页
    1.3 FPGA在医疗领域的应用第20-22页
        1.3.1 可编程逻辑器件概述第20-21页
        1.3.2 FPGA内部结构第21-22页
        1.3.3 医疗领域中FPGA的发展与优势第22页
    1.4 研究内容第22-23页
    1.5 创新点第23页
    1.6 组织架构第23-24页
    1.7 本章小结第24-25页
第二章 系统核心部件选型第25-36页
    2.1 X射线源第25-28页
        2.1.1 X射线源的基本原理第25-26页
        2.1.2 X射线源的选型第26-28页
    2.2 探测器第28-32页
        2.2.1 探测器的原理及发展第28-30页
        2.2.2 探测器的选型第30-32页
    2.3 运动控制组件第32-35页
        2.3.1 伺服电机的预选型第33-34页
        2.3.2 圆光栅的选型第34-35页
    2.4 本章小结第35-36页
第三章 系统机架设计与分析第36-43页
    3.1 Micro-CT面板第36-40页
        3.1.1 面板结构设计第36-37页
        3.1.2 放大倍率和空间分辨率第37-39页
        3.1.3 X射线穿透深度的验证第39-40页
    3.2 运动系统第40-42页
        3.2.1 旋转机架的设计第40-41页
        3.2.2 机架结构验证第41页
        3.2.3 轴承负载能力验证第41-42页
    3.3 本章小结第42-43页
第四章 基于FPGA的系统硬件设计第43-57页
    4.1 硬件需求分析第43-47页
        4.1.1 X射线源接口分析第44-46页
        4.1.2 探测器接口分析第46-47页
        4.1.3 运动控制器接口分析第47页
    4.2 FPGA选型及分析第47-48页
        4.2.1 I/O口资源评估第47-48页
        4.2.2 FPGA选型原则第48页
    4.3 系统模块电路设计第48-53页
        4.3.1 电源模块第49-50页
        4.3.2 配置模块第50-51页
        4.3.3 X射线源模块第51-52页
        4.3.4 探测器和运动控制器模块第52-53页
        4.3.5 安全控制模块第53页
        4.3.6 通讯与时钟模块第53页
    4.4 PCB布板与测试第53-56页
        4.4.1 元件布局第54页
        4.4.2 PCB走线与分割第54-55页
        4.4.3 PCB板级调试第55-56页
    4.5 本章小结第56-57页
第五章 MicroBlaze软核搭建及软硬逻辑开发第57-77页
    5.1 MicroBlaze体系结构第57-59页
        5.1.1 MicroBlaze处理器第57-58页
        5.1.2 CoreConnect技术第58-59页
    5.2 SOPC系统构建第59-63页
        5.2.1 MicroBlaze参数定制第60页
        5.2.2 软核外设的选用第60-62页
        5.2.3 中断优先级第62-63页
    5.3 SDK程序与通讯设计第63-68页
        5.3.1 程序初始化第64-65页
        5.3.2 上位机命令第65-66页
        5.3.3 状态反馈第66-67页
        5.3.4 通信协议第67-68页
    5.4 采集模式与控制时序第68-70页
    5.5 FPGA硬件逻辑设计第70-73页
        5.5.1 时钟与复位模块第70-71页
        5.5.2 信号处理模块第71-72页
        5.5.3 状态控制模块第72-73页
    5.6 测试与评估第73-76页
        5.6.1 通信测试第73-74页
        5.6.2 安全控制测试第74-75页
        5.6.3 FPGA评估第75-76页
    5.7 本章小结第76-77页
第六章 算法简介与系统应用第77-84页
    6.1 算法简介第77-80页
        6.1.1 CT重建的数学模型第77页
        6.1.2 FDK重建算法第77-79页
        6.1.3 Feldkamp 算法公式第79-80页
    6.2 系统应用第80-83页
    6.3 本章小结第83-84页
第七章 总结与展望第84-86页
    7.1 总结第84页
    7.2 展望第84-86页
参考文献第86-90页
附录1 X射线发生器和探测器的尺寸图第90-91页
附录2 本系统FPGA部分程序第91-94页
致谢第94-95页
攻读硕士学位期间取得的科研成果第95页

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