嵌入式技術(shù)在便攜式多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用.pdf

1、多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)人體多項(xiàng)生理參數(shù)，可以為臨床診斷和治療提供重要的參考依據(jù)。伴隨信息技術(shù)和生命科學(xué)技術(shù)等高速發(fā)展，醫(yī)院及醫(yī)院外很多領(lǐng)域?qū)Ρ銛y式監(jiān)護(hù)設(shè)備都有著極大的需求。目前監(jiān)護(hù)設(shè)備卻因成本高、體積大等難于大幅度推廣。 新興的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)與具體的應(yīng)用對(duì)象緊密結(jié)合，其軟硬件的高效設(shè)計(jì)使得能夠在相同的資源條件下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)更高的性能，非常適合于對(duì)成本、性能、體積、功耗等有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合。 因此，嵌入式系統(tǒng)

2、的優(yōu)勢(shì)完全滿足了便攜式多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的發(fā)展要求，本文采用嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了監(jiān)護(hù)儀多路數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、顯示等后端功能。采用ARMSYS2410開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)；實(shí)現(xiàn)了模數(shù)轉(zhuǎn)換部分在Windows CE 5.0操作系統(tǒng)下的流接口驅(qū)動(dòng)程序；設(shè)計(jì)了相應(yīng)上層應(yīng)用程序的具體實(shí)現(xiàn)流程；最終成功實(shí)現(xiàn)生理信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換，并可進(jìn)行實(shí)時(shí)波形顯示和存儲(chǔ)。分別在本系統(tǒng)和PC機(jī)下對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行波形回放，證明了所采集和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的有效性。針對(duì)開(kāi)

3、發(fā)中出現(xiàn)的主要問(wèn)題，給出具體分析和相應(yīng)解決方案。 根據(jù)國(guó)內(nèi)監(jiān)護(hù)儀發(fā)展使用現(xiàn)狀和嵌入式系統(tǒng)的軟硬件特點(diǎn)，選用高速、低價(jià)、高性價(jià)比的S3C2410微處理器作為系統(tǒng)硬件部分的核心，將Windows CE 5.0操作系統(tǒng)作為系統(tǒng)軟件部分的核心?；赪indows CE 5.0定制用于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的操作系統(tǒng)，將生成的內(nèi)核映像文件通過(guò)PC機(jī)與開(kāi)發(fā)板的USB通信和串口通信移植到ARMSYS2410開(kāi)發(fā)板并成功運(yùn)行。 為節(jié)省資源，采用S3C

4、2410微處理器片PWM定時(shí)器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)監(jiān)護(hù)儀中的模數(shù)轉(zhuǎn)換功能。依據(jù)Windows CE 5.0操作系統(tǒng)下流接口驅(qū)動(dòng)的工作機(jī)制和對(duì)中斷的處理方式，在Platform Builder中開(kāi)發(fā)了模數(shù)轉(zhuǎn)換的底層驅(qū)動(dòng)程序。設(shè)計(jì)用PWM定時(shí)器的中斷頻率控制采樣率，在驅(qū)動(dòng)中設(shè)置與硬件工作相關(guān)的寄存器和一些全局狀態(tài)變量，創(chuàng)建中斷服務(wù)線程以處理PWM定時(shí)器中斷，在其中進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)的讀取，并啟動(dòng)下次AD轉(zhuǎn)換。 在EVC集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中編

5、制上層應(yīng)用程序，經(jīng)操作系統(tǒng)與所開(kāi)發(fā)的底層驅(qū)動(dòng)進(jìn)行通信。通過(guò)加載/卸載/打開(kāi)/關(guān)閉驅(qū)動(dòng)程序，控制AD的驅(qū)動(dòng)程序；通過(guò)設(shè)置PWM定時(shí)器工作參數(shù)、啟動(dòng)或停止定時(shí)器等，控制模數(shù)轉(zhuǎn)換的采樣率及其過(guò)程。對(duì)轉(zhuǎn)換出的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)波形顯示，可隨時(shí)將轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲(chǔ)為數(shù)據(jù)文件并進(jìn)行回放。 將開(kāi)發(fā)的底層驅(qū)動(dòng)和上層應(yīng)用程序下載到實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)板上，考慮到系統(tǒng)顯示屏大小限制，同時(shí)采集心電信號(hào)、脈搏信號(hào)和正弦(三角)信號(hào)三路信號(hào)，將PWM定時(shí)器中斷頻率設(shè)置為900H