基于ARM9的数字化心电图机的体系设计要点详解.ppt

基于ARM9的数字化心电图机的体系设计 付秀泉 FUTURE Contents 研究背景 1 研究目标及内容 2 研究方案 3 研究进度 4 FUTURE 研究意义 心电图机作为一种常规的心电图手段，能够为医生提供最直观的心电波形。医生通过观察分析心电患者的心电波形，就能对患者的病情作出比较正确的判断。 研究背景 研究现状 目前，国内一些医院内已经开始引进数字化12导心电图机，主要是向国外购买，因而成本比较高，不可能得到普及。我们的研究对于心电图机在我国的普及是有重要意义的。 研究背景 1 FUTURE 研究目标及内容 2 图1 心电图机设计框图 FUTURE 3．1 心电数据采集模块 研究方案 3 这里仅对一导联的心电采集电路加以说明。一导联的心电采集电路的功能框图如下图所示。 AD转换后的数字信后经由MSP430预处理，再通过IIC接口传输给中央处理模块。 FUTURE 3．2 基于ARM9的中央处理模块 研究方案 3 中央处理模块的核心芯片采用三星公司的S3C2440A处理器,该处理器是三星公司的一款基于ARM920T内核的16/32位RISC嵌入式微处理器,主要面向手持设备以及高性价比,低功耗的应用,运行的频率可以达到533MHz。 系统使用64M SDRAM作为主内存、64M NAND FLASH作为主存储器,并以WinCE5.0为操作系统。系统中的串口、USB DEVICE接口、JTAG接口主要在开发调试时使用。SD卡节后用于存储所记录的所有心电信息。使用统一的TOUCHLCD接口,兼容各种TFT和STN屏。 FUTURE 3．3 SD卡存储模块 研究方案 3 S3C2440A处理器中集成了MMC/SD/SDIO控制器。SD卡以其体积小、成本低、性能好、安全性高等特点在存储卡市场上占据了很大的市场份额, 更多的嵌入式产品采用了SD卡的存储系统方案。 S3C2440A处理器中集成了液晶和触摸屏接口控制器。其中液晶控制器支持多种分辨率的STN和TFT两种液晶显示器。触摸屏接口可以控制或选择触摸屏触点用于XY坐标的转换。触摸屏接口包括触摸触点控制逻辑和有中断产生逻辑的ADC 接口逻辑。针对心电图的显示和控制需求，设计采用3.5寸触摸式TFT液晶。 3．4 液晶显示及控制模块 FUTURE 3．5 网络传输模块 研究方案 3 心电图机接入因特网有利于心电数据库的建立，使得网上心电图会诊成为现实，为分析和诊断各种心脏病提供基本的数据。S3C2440A处理器本身并没有网络接口，但是通过扩展网络接口模式，连接一个DM9000E 100M的网络接口来实现心电图机的网络连接。 心电图机除了显示心电波形外，还要给出一些简单的分析结果，譬如实时心率、RR间期、QRS时限等。要得到这些数据就要对心电信号进行一些适当的处理，并通过相应的方法计算出所需的参数。 3．6 心电信号的处理和心电参数的计算 FUTURE 设计重点： 基于S3C2440A的WinCE 5.0的移植 研究进度 4 FUTURE WinCE架构 研究进度 4 操作系统层 Text 应用层 硬件层 OEM层 FUTURE 硬件层 OEM层 操作系统层 应用层 硬件层是指 由CPU、存 储器等组成 的嵌入式硬 件系统。 OAL Boot Loader 3. 配置文件 4. 驱动程序 为下层OEM 层提供接口 和服务，为 上层应用程 序编程接口。 实现友好的 人机界面和 人机交互。 研究进度 4 FUTURE OEM层是系统移植的重点 研究进度 4 OAL OEM适配层，这层代码主要主要用来处理 WinCE与 目标硬件设备的通信。 Boot Loader 启动加载程序，用于将WinCE内核加载到目标硬件系统的内存并开始启动操作系统的执行。 3. 配置文件 配置文件，用于WinCE创建过程中进行配置，包括源代码配置文件和映像配置文件。 4. 驱动程序 驱动程序，是对物理设备功能的软件抽象，应用程序只有通过驱动程序接口才能实现对物理设备的操作。