基于FPGA的B型超声成像系统的设计与实现的任务书.docx

基于FPGA的B型超声成像系统的设计与实现的任务书
任务书
任务名称：基于FPGA的B型超声成像系统的设计与实现
任务目的：本次设计任务旨在设计一款基于现场可编程门阵列(FPGA)的B型超声成像系统，使其能够完成图像采集、数据处理、图像显示等功能。通过本次任务，能够深入了解FPGA的应用与原理，掌握超声成像系统的设计方法，提高对数字电路和信号处理的理解与应用能力。
任务内容：
1.硬件部分设计与实现
(1)超声探头接收机电路设计，包括前置放大器、滤波器、AGC电路等
(2)FPGA开发板电路设计，包括时钟、复位、数据总线等
(3)数据采集部分设计，包括数据容错、采样频率控制等
(4)数据处理部分设计，包括数据滤波、坐标计算、图像重构等
(5)图像显示部分设计，包括LCD屏幕显示、图像亮度调节等
2.软件部分设计与实现
(1)FPGA硬件编程，包括时序控制、状态机设计等
(2)超声成像算法的实现，包括滤波算法、坐标转换算法等
(3)控制模块的设计，包括触摸按键控制、图像处理参数调节等
任务要求：
1.设计成果能够完成B型超声成像系统的图像采集、数据处理、图像显示等功能
2.设计成果需要符合现实的工程标准，需具备一定的可靠性和稳定性
3.设计过程中需要考虑硬件资源的利用率和效率，要充分发挥FPGA的优势和特点
4.设计完成后需要进行实验验证和性能评测，得到准确、有效的成果数据
任务计划：
1.第一周：完成任务书的阅读和任务分配，明确设计任务的指标和目标
2.第二周：完成B型超声成像系统的硬件电路设计与实现，包括探头接收机电路设计、FPGA开发板电路设计等
3.第三周：完成数据采集和处理部分的设计与实现，包括数据容错、采样频率控制、数据滤波、坐标计算等
4.第四周：完成图像显示部分的设计与实现，包括LCD屏幕显示、图像亮度调节等
5.第五周：完成软件部分的设计与实现，包括FPGA硬件编程、超声成像算法的实现、控制模块的设计等
6.第六周：对设计成果进行实验验证和性能评测，得到准确、有效的成果数据
7.第七周：撰写设计报告和相关文档，包括设计的详细过程、硬件电路图纸、FPGA程序代码、成果数据等
8.第八周：进行答辩和展示，向指导教师和同学介绍成果和设计思路
任务成果：
1.成功设计一款基于FPGA的B型超声成像系统，完成图像采集、数据处理、图像显示等功能
2.硬件设计与实现、软件设计与实现都符合工程标准，具备一定的可靠性和稳定性
3.设计过程中合理利用了FPGA资源，发挥了FPGA的优势和特点，设计结果优秀
4.设计报告结构合理、内容详实，在答辩和展示中表现出色
任务参考文献：
1.张锐,张霞,王军.超声成像基础[M].电子工业出版社,2005.
2.李阳春,章启华.现代超声成像理论与应用[M].科学出版社,2003.
3.P.F.Shenker,M.J.B.Payne,A.J.Hurrell,etal.Ultrasoundimagingspeedandresolutionenhancementusinghigh-performanceFPGAprocessing[C].SPIEMedicalImaging,2012.
4.张建国.嵌入式系统中的FPGA技术及其应用研究[J].电视技术,2010,34(21):89-91.
5.罗文杰,张卫.控制系统中FPGA的应用[J].仪器仪表学报,2002,23(3):232-234.