基于ARM9的數(shù)字化心電圖機的體系設(shè)計

1、基于基于ARM9的數(shù)字化心電圖機的的數(shù)字化心電圖機的體系設(shè)計體系設(shè)計付秀泉付秀泉FUTUREContents研究背景研究背景1研究目標及內(nèi)容研究目標及內(nèi)容2研究方案研究方案3研究進度研究進度4FUTURE研究意義研究意義 心電圖機作為一種常規(guī)的心電圖手段，能夠為醫(yī)生提供最直觀的心電波形。醫(yī)生通過觀察分析心電患者的心電波形，就能對患者的病情作出比較正確的判斷。研究背景研究背景研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀 目前，國內(nèi)一些醫(yī)院內(nèi)已經(jīng)開始引進數(shù)字化12導(dǎo)心電圖機，主要是向國外購買，因而成本比較高，不可能得到普及。我們的研究對于心電圖機在我國的普及是有重要意義的。研究背景研究背景1FUTURE研究目標及內(nèi)容研究目標

2、及內(nèi)容2圖1 心電圖機設(shè)計框圖FUTURE31心電數(shù)據(jù)采集模塊心電數(shù)據(jù)采集模塊研究方案研究方案3 這里僅對一導(dǎo)聯(lián)的心電采集電路加以說明。一導(dǎo)聯(lián)的心電采集電路的功能框圖如下圖所示。 AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信后經(jīng)由MSP430預(yù)處理，再通過IIC接口傳輸給中央處理模塊。FUTURE32基于基于ARM9的中央處理模塊的中央處理模塊研究方案研究方案3 中央處理模塊的核心芯片采用三星公司的S3C2440A處理器,該處理器是三星公司的一款基于ARM920T內(nèi)核的16/32位RISC嵌入式微處理器,主要面向手持設(shè)備以及高性價比,低功耗的應(yīng)用,運行的頻率可以達到533MHz。 系統(tǒng)使用64M SDRAM作為主內(nèi)存、

3、64M NAND FLASH作為主存儲器,并以WinCE5.0為操作系統(tǒng)。系統(tǒng)中的串口、USB DEVICE接口、JTAG接口主要在開發(fā)調(diào)試時使用。SD卡節(jié)后用于存儲所記錄的所有心電信息。使用統(tǒng)一的TOUCH&LCD接口,兼容各種TFT和STN屏。FUTURE33SD卡存儲模塊卡存儲模塊研究方案研究方案3 S3C2440A處理器中集成了MMC/SD/SDIO控制器。SD卡以其體積小、成本低、性能好、安全性高等特點在存儲卡市場上占據(jù)了很大的市場份額, 更多的嵌入式產(chǎn)品采用了SD卡的存儲系統(tǒng)方案。 S3C2440A處理器中集成了液晶和觸摸屏接口控制器。其中液晶控制器支持多種分辨率的STN和

4、TFT兩種液晶顯示器。觸摸屏接口可以控制或選擇觸摸屏觸點用于XY坐標的轉(zhuǎn)換。觸摸屏接口包括觸摸觸點控制邏輯和有中斷產(chǎn)生邏輯的ADC 接口邏輯。針對心電圖的顯示和控制需求，設(shè)計采用3.5寸觸摸式TFT液晶。34液晶顯示及控制模塊液晶顯示及控制模塊FUTURE35網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊研究方案研究方案3 心電圖機接入因特網(wǎng)有利于心電數(shù)據(jù)庫的建立，使得網(wǎng)上心電圖會診成為現(xiàn)實，為分析和診斷各種心臟病提供基本的數(shù)據(jù)。S3C2440A處理器本身并沒有網(wǎng)絡(luò)接口，但是通過擴展網(wǎng)絡(luò)接口模式，連接一個DM9000E 100M的網(wǎng)絡(luò)接口來實現(xiàn)心電圖機的網(wǎng)絡(luò)連接。 心電圖機除了顯示心電波形外，還要給出一些簡單的分析

5、結(jié)果，譬如實時心率、RR間期、QRS時限等。要得到這些數(shù)據(jù)就要對心電信號進行一些適當?shù)奶幚?，并通過相應(yīng)的方法計算出所需的參數(shù)。36心電信號的處理和心電參數(shù)的計算心電信號的處理和心電參數(shù)的計算FUTURE設(shè)計重點：設(shè)計重點： 基于基于S3C2440A的的WinCE 5.0的移植的移植研究進度研究進度4FUTUREWinCE架構(gòu)架構(gòu)研究進度研究進度4操作系統(tǒng)層操作系統(tǒng)層Text應(yīng)用層應(yīng)用層硬件層硬件層OEM層層FUTURE硬件層硬件層OEM層層操作系統(tǒng)層操作系統(tǒng)層應(yīng)用層應(yīng)用層 硬件層是指硬件層是指由由CPU、存、存儲器等組成儲器等組成的嵌入式硬的嵌入式硬件系統(tǒng)。件系統(tǒng)。OALBoot Loader3. 配置文件配置文件4. 驅(qū)動程序驅(qū)動程序為下層為下層OEM層提供接口層提供接口和服務(wù)，為和服務(wù)，為上層應(yīng)用程上層應(yīng)用程序編程接口。序編程接口。實現(xiàn)友好的實現(xiàn)友好的人機界面和人機界面和人機交互。人機交互。研究進度研究進度4FUTUREOEM層是系統(tǒng)移植的重點層是系統(tǒng)移植的重點研究進度研究進度4OAL OEM適配層適配層，這層代碼主要主要用來處理 WinCE與 目標硬件設(shè)備的通信。Boot Loader 啟動加載程序啟動加載程序，用于將WinCE內(nèi)核加載到目標硬件系統(tǒng)的內(nèi)存并開始啟動操作系統(tǒng)的執(zhí)行。3. 配置文件配置文件 配置文件配置文件，用于W