超声波诊断技术因其具有无创、无伤以及实时性好等特点,被广泛应用于医学疾病的诊断。技术的发展往往需要顺应社会需求的改变,近几年,设备小型化成为了超声成像设备发展的一个分支,传统的超声成像设备体积较大,便携性差,开发成本大。因此,本文设计一种便携式超声成像前端系统。本文的主要工作内容如下:(1)设计了超声成像前端系统硬件电路,完成了电路原理图与PCB图的绘制。根据所需硬件资源,本文选择芯片型号为EP4CE30F23C8的FPGA作为主控芯片,依据功能划分,分别对各模块进行设计,主要包括电源模块、主控制器模块、高压脉冲生成模块、阵元选通模块、收发隔离模块和超声回波接收模块。利用4片HV7331芯片产生16路高压脉冲输出通道,2片AFE5805模拟前端芯片实现对16路回波信号的接收。各电路模块采用集成芯片进行搭建,从而在一定程度上缩小了前端电路的体积。(2)调试了硬件电路和编写了各模块的驱动代码。首先,依次完成电源模块、主控制器模块、其它功能模块的电路调试。其次,依据各芯片控制方式,编写SPI通信协议,实现对阵元选通芯片HV2701与回波接收芯片AFE5805的读/写操作;基于I~2C通信原理,编写相应程序实现对DAC081C085芯片输出电压的控制,用于调节电压控制衰减器。最后,编写各模块的功能测试程序。(3)为了验证各模块程序的有效性,对前端系统各模块的代码进行仿真测试,仿真平台为Model Sim SE。由于AFE5805芯片以LVDS方式输出数据,所以基于FPGA与QuartusⅡ搭建LVDS接收IP核,实现LVDS数据的解串。(4)对前端系统进行测试,主要对前端系统中高压脉冲生成、阵元选通、收发隔离和LVDS信号接收过程进行测试。测试结果表明,各模块满足基本功能要求。