Anwendung der digitalen Steuerungstechnik auf Ultraschallgeneratoren

1.Der Ultraschallgenerator wird durch den hochwertigen Einzelchip-Mikrocomputer

gesteuert Der Einzelchip-Mikrocomputer AVR hat die Vorteile der schnellen Geschwindigkeit, der starken Funktion, der hohen Leistungsfähigkeit, der kleinen Größe, der zuverlässigen Leistung, der starken Störfestigkeit, usw., und ist in verschiedenen Steuersystemen weit verbreitet. Die CPU des Einzelchip-Mikrocomputers hat den Entwicklungsprozess von 4, 8,16, 32 bis 64 Bit durchlaufen. Im Ultraschallwandler , der in einem medizinischen Mikrocomputer verwendet wird, wird er hauptsächlich für Datenerfassung und Operationsverarbeitung, Spannungs- und Stromregelung, PWM-Signalerzeugung, Systemstatusüberwachung und Fehlerselbstdiagnose usw. verwendet. Er wird im Allgemeinen als Hauptsteuerchip der gesamten Schaltung betrieben und schließt verschiedene umfassende Funktionen ab. Arbeiten Sie mit Konverter und Leistungsmodul zusammen, um Impulsbreitenmodulation zu realisieren.

2. Der Ultraschallgenerator wird von DSP

gesteuert Digitale Signalprozessoren sind eine neue Generation von programmierbaren Prozessoren, die in den letzten Jahren schnell gestiegen sind. Es integriert Baudrate-Ultraschallgenerator und -Puffer, stellt Hochgeschwindigkeits-synchrone serielle Schnittstelle und Standard-asynchrone serielle Schnittstelle zur Verfügung, und einige On-Chip integriert auch Probe/Halten und A/D-Umwandlungsschaltungen und stellt PWM-Signalausgang zur Verfügung. Im Vergleich zu Einzelchip-Mikrocomputern hat DSP eine schnellere CPU. Höhere Integration und größere Speicherkapazität. DSP ist ein dünner Instruktionssystem-Computer, die meisten Anweisungen können in einem Zyklus abgeschlossen werden und können in einem Instruktionszyklus durch parallele Verarbeitungstechnologie abgeschlossen werden. Gleichzeitig nimmt DSP eine verbesserte Harvard-Struktur mit unabhängigem Programm- und Datenraum an, die gleichzeitige Speicherung von Programm und Daten ermöglicht. Eingebauter High-Speed-Hardware-Multiplikator, der mehrstufige Pipeline hinzufügt. Es verfügt über Hochgeschwindigkeits-Datenrechenleistung. Der Mikrocontroller ist ein komplexer Instruktionssystem-Computer, die meisten Anweisungen benötigen 2-3 Instruktionszyklen, um abzuschließen. Ein Chip-Mikrocomputer nimmt Neumann-Struktur an, Programme und Daten werden im gleichen Raum gespeichert, und Anweisungen oder Daten können nur separat zur gleichen Zeit abgerufen werden. Die ALU des Mikrocontrollers kann nur addieren, und die Multiplikation muss durch Software implementiert werden, so dass sie mehr Befehlszyklen in Anspruch nehmen muss und die Geschwindigkeit relativ langsam ist.

3. Der Ultraschallgenerator wird durch FPGA

gesteuert Das Feld programmierbare Gate-Array wird in rekonfigurierbaren Geräten verwendet, und seine internen Logikfunktionen können beliebig eingestellt werden, je nach Bedarf. Es hat die Vorteile der hohen Integration, der schnellen Verarbeitungsgeschwindigkeit und der hohen Effizienz. Seine Struktur ist hauptsächlich in drei Teile unterteilt: programmierbarer Logikblock, programmierbares I/O-Modul und programmierbare interne Verbindung. Da die Integrationsebene von FPGA sehr groß ist, kann ein Stück FPGA so wenige wie Tausende von äquivalenten Gates und so viele wie Zehntausende oder Hunderttausende von äquivalenten Gates haben, so dass ein Stück FPGA sehr komplexe Logik realisieren kann. Ersetzen Sie eine Schaltung, die aus mehreren integrierten Schaltungen und diskreten Komponenten besteht. Mit Hilfe der Hardwarebeschreibungssprache, um das System zu entwerfen, unter Verwendung von drei Ebenen der Hardwarebeschreibung und des Top-Down-Designstils, hat die Beschreibung der drei Ebenen der gemischten Simulation, so dass es für den digitalen Schaltungsdesign bequem sein kann, in Zuverlässigkeit, Volumen, Kosten erhebliche Vorteile. Im Vergleich dazu eignet sich DSP für Gelegenheiten mit geringer Abtastrate und hoher Softwarekomplexität. Jedoch ist FPGA-Steuerung des Ultraschallgenerators vorteilhafter, wenn das System eine hohe Abtastrate, hohe Datenrate, wenige bedingte Operationen und relativ feste Aufgaben hat.