醫療成像系統快速樣機制造指南

FPGA 擁有許多設計靈活性，讓開(kāi)發(fā)人員可以嘗試一些新的想法，降低了系統開(kāi)發(fā)早期存在的風(fēng)險。由于 FPGA 可以通過(guò)軟件進(jìn)行再配置，設計人員可以節省開(kāi)發(fā)時(shí)間，能夠對 FPGA 編程以適應某些改動(dòng)的同時(shí)演示基于硬件的處理過(guò)程，而這些改動(dòng)是最初設計產(chǎn)品規格時(shí)所沒(méi)有想到的。

使用 FPGA進(jìn)行樣機制造的一個(gè)挑戰是，利用傳統的硬件描述語(yǔ)言（例如：VHDL 等）對某個(gè)系統進(jìn)行編程是一件非常耗時(shí)的工作，從而加長(cháng)了項目的計劃時(shí)間線(xiàn)。但是，開(kāi)發(fā)工具的一些最新進(jìn)展讓我們可以將高級圖形工具用于總體系統設計，從而使 FPGA 編程變得更加高效。在適當情況下，它可使用現有的 VHDL IP（Xilinx CORE Generator™、內部開(kāi)發(fā)、第三方等）。若使用正確，這些工具可以實(shí)現非?？焖俚脑拖到y開(kāi)發(fā)，這樣算法和硬件性能便都能得到評估和改進(jìn)。

Diagnostic Sonar 的開(kāi)發(fā)團隊利用美國國家儀器公司的工具制造出了其系統樣機。這些工具包括使用 LabVIEW™ FPGA 組件編程的 NI FlexRIO™ 模塊化 FPGA 硬件，它是一種圖形設計語(yǔ)言，可用于設計 FPGA 電路，并且無(wú)需知道 VHDL 編碼知識。NI FlexRIO 把可交換、可定制 I/O 適配器組件和一個(gè)用戶(hù)可編程 FPGA 組件，一起組合到一個(gè) PXI 或者 PXI Express 機架內。Virtex 系列 Xilinx FPGA 用在電路板上，目的是達到醫療成像等應用要求的 I/O 和信號處理性能。Diagnostic Sonar 公司過(guò)去使用 FPGA 開(kāi)發(fā)電路板，但現在 NI FlexRIO 更能吸引他們，因為他們想使用熟悉的優(yōu)秀硬件來(lái)制造樣機，而這些硬件已經(jīng)包括了許多用于 I/O 連接、PCI Express 總線(xiàn)接口和 DRAM 通信的基礎組件。自己在內部開(kāi)發(fā)這些組件會(huì )花費大量的時(shí)間，并且會(huì )轉移開(kāi)發(fā)人員的注意力，讓其無(wú)法專(zhuān)心致力于產(chǎn)品的創(chuàng )新，而產(chǎn)品的最大附加值正是創(chuàng )新。

圖 2 NI FlexRIO 是一個(gè)產(chǎn)品實(shí)例，它將用戶(hù)可編程 FPGA 和高度集成的 TI AFE與可定制 I/O 結合