伴隨著生物醫學電子學的迅速興起,手術刀已經從單純的金屬刀片發展為融合現代高科技的手術器具:電凝刀、氬氣刀、高頻電刀、超聲手術刀等。 所謂超聲手術刀,是指采用超聲能對軟組織進行止血切開和凝固的一種外科手術裝置,用來代替普通的手術刀來切除人體的病變組織或器官,以達到手術治療的目的。超聲手術刀適用于需要控制出血和最小程度熱損傷的軟組織進行切開的場合,因此被廣泛地應用于外科手術。如今,超聲外科手術刀及其衍生的手術器具幾乎已進入外科手術的各個專科領域,并成為了外科技術進步的標志之一。 但是,現有的超聲手持治療頭因其加工中的選材、裝配及工藝要求甚高,稍有誤差就不能滿足其諧振頻率的設計要求而報廢;已合格的超聲手持治療頭在儲存和使用過程中因時效老化、磨損等也易造成該超聲手持治療頭偏離其諧振頻率而失效或縮短使用時間。 為了避免以上的不足,本文設計了一種精確校準超聲手術刀諧振頻率的電路裝置,該電路通過電反饋自動掃頻使超聲手持治療刀頭總是工作在諧振狀態。而且,對于不同頻率段的超聲手持治療頭,該電路也能自適應匹配使用。 論文共分為六章。其中第一章為緒論;第二章介紹了超聲電源總體解決方案;第三章介紹了系統硬件電路設計;第四章介紹了系統的主板系統電路軟件設計與開發;第五章是上位機軟件設計和數據分析;第六章是總結與展望。 本文主要內容包括: 1.介紹了超聲手術刀的研究背景和其相關技術的國內外發展的狀況,簡要闡明了超聲治療的原理,超聲手術刀的組成結構以及工作原理。 2.設計并制作了基于STC單片機為微控制器的系統硬件電路平臺。系統利用單片機控制DDS芯片產生可調頻率的電壓信號。比起一般的可編程計數器或是定時器電路,DDS芯片輸出信號的頻率切換變化反應快,精度高;系統以刀頭電流信號的大小來檢測電路是否到達諧振狀態,電路結構簡單,對超聲刀正常工作影響小;系統通過控制數控工作電源調節電路輸出級的工作電壓,實現在一定范圍內的超聲刀電功率輸出的任意調節。 3.設計了系統硬件電路平臺的控制軟件以及上位機人機對話軟件。電路平臺的控制軟件包括變步長諧振頻率自動搜索、諧振頻率跟蹤、超聲功率調整、數據上傳等功能模塊。上位機軟件為VB交互界面...
標簽：
超聲手術刀
諧振頻率
電路
上傳時間：
2022-05-30
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隨著安全通信數據速率的提高,關鍵數據加密算法的軟件實施成為重要的系統瓶頸.基于FPGA的高度優化的可編程的硬件安全性解決方案提供了并行處理能力,并且可以達到所要求的加密處理性能(每秒的SSL或RSA運算次數)基準.網絡的迅速發展,對安全性的需要變得越來越重要.然而,盡管網絡技術進步很快,安全性問題仍然相對落后.由于FPGA所提供的設計優勢,特別是新的高速版本,網絡系統設計人員可以在這些網絡設備中經濟地實現安全性支持.FPGA是實現設計靈活性和功能升級的關鍵,對于容錯、IPSec協議和系統接口問題而言這兩點非常重要.而且,FPGA還為網絡系統設計人員提供了適應不同安全處理功能以及隨著安全技術的發展方便地增加對新技術支持的能力.標準加密/解決以及認證算法,如RC-4、DES、三次DES、MD-5以及安全哈希算法-1(SHA-1)被廣泛用于全球網絡安全系統中.本文介紹了基于PCI總線的加密卡的研制,硬件板卡的結構,著重論述了加密卡上加密模塊的實現,即用FPGA實現3DES及IDEA、MD5算法的過程,加密卡的工作原理,加密卡中多種密碼算法的配置原理,最后對3DES算法及IDEA、MD5算法的實現進行仿真,并繪制了板卡的原理圖,對PCI接口原理進行了闡述.在論文中,首先闡述了數據加密原理.介紹了數據加密的算法和數據加密的技術發展趨勢,并重點說明了3DES的算法.由于加密卡的生存空間在于其高速的加密性能與便捷的使用方式,所以,我們的加密卡采用的是基于PCI插槽的結構,遵從的是PCI2.2規范,理解并掌握PCI總線的規范是了解整個系統的重要一環,本文講述了PCI總線的特點和性能,以及總線的信號.由于遵從高速性的要求,我們在硬件選型的時候,選用的是TI公司高速DSP T M S 3 2 0 C 5 4 x:T I公司新推出的T M S 3 2 0 C 6 x系列D S P功能強,速度也非常快,但目前價格仍然太高,不適合一般加解密使用.而TMS3 2 0 C 5 4 x系列具有性能適中,價格低廉,產品成熟等特點,是較好的選擇.FPGA選用的XILINX公司的XC2V3000,在隨后的文章中,我們將會對這些器件特性做相應說明.并由此得出電路原理圖的繪制.文章的重點之一在于3DES算法及IDEA、MD5算法的FPGA實現,以Xilinx公司VIRTEXII結構的VXC2V3000為例,闡述用FPGA高速實現3DES算法及IDEA、MD5算法的設計要點及關鍵部分的設計.
標簽：
FPGA
加密卡
加密算法
上傳時間：
2013-04-24
上傳用戶：qazwsc
