嵌入式技術(shù)在便攜式多參數(shù)監(jiān)護儀開發(fā)中的應用.pdf

1、多參數(shù)監(jiān)護儀能夠同時監(jiān)測人體多項生理參數(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)護設(shè)備都有著極大的需求。目前監(jiān)護設(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)開發(fā)將先進的計算機技術(shù)與具體的應用對象緊密結(jié)合，其軟硬件的高效設(shè)計使得能夠在相同的資源條件下實現(xiàn)系統(tǒng)更高的性能，非常適合于對成本、性能、體積、功耗等有嚴格要求的場合。 因此，嵌入式系統(tǒng)

2、的優(yōu)勢完全滿足了便攜式多參數(shù)監(jiān)護儀的發(fā)展要求，本文采用嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)，設(shè)計實現(xiàn)了監(jiān)護儀多路數(shù)據(jù)采集、存儲、顯示等后端功能。采用ARMSYS2410開發(fā)系統(tǒng)，設(shè)計了系統(tǒng)開發(fā)平臺；實現(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)動程序；設(shè)計了相應上層應用程序的具體實現(xiàn)流程；最終成功實現(xiàn)生理信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換，并可進行實時波形顯示和存儲。分別在本系統(tǒng)和PC機下對存儲的數(shù)據(jù)進行波形回放，證明了所采集和存儲數(shù)據(jù)的有效性。針對開

3、發(fā)中出現(xiàn)的主要問題，給出具體分析和相應解決方案。 根據(jù)國內(nèi)監(jiān)護儀發(fā)展使用現(xiàn)狀和嵌入式系統(tǒng)的軟硬件特點，選用高速、低價、高性價比的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)開發(fā)的操作系統(tǒng)，將生成的內(nèi)核映像文件通過PC機與開發(fā)板的USB通信和串口通信移植到ARMSYS2410開發(fā)板并成功運行。 為節(jié)省資源，采用S3C

4、2410微處理器片PWM定時器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，實現(xiàn)監(jiān)護儀中的模數(shù)轉(zhuǎn)換功能。依據(jù)Windows CE 5.0操作系統(tǒng)下流接口驅(qū)動的工作機制和對中斷的處理方式，在Platform Builder中開發(fā)了模數(shù)轉(zhuǎn)換的底層驅(qū)動程序。設(shè)計用PWM定時器的中斷頻率控制采樣率，在驅(qū)動中設(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)建中斷服務線程以處理PWM定時器中斷，在其中進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)的讀取，并啟動下次AD轉(zhuǎn)換。 在EVC集成開發(fā)環(huán)境中編

5、制上層應用程序，經(jīng)操作系統(tǒng)與所開發(fā)的底層驅(qū)動進行通信。通過加載/卸載/打開/關(guān)閉驅(qū)動程序，控制AD的驅(qū)動程序；通過設(shè)置PWM定時器工作參數(shù)、啟動或停止定時器等，控制模數(shù)轉(zhuǎn)換的采樣率及其過程。對轉(zhuǎn)換出的數(shù)據(jù)進行實時波形顯示，可隨時將轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲為數(shù)據(jù)文件并進行回放。 將開發(fā)的底層驅(qū)動和上層應用程序下載到實驗開發(fā)板上，考慮到系統(tǒng)顯示屏大小限制，同時采集心電信號、脈搏信號和正弦(三角)信號三路信號，將PWM定時器中斷頻率設(shè)置為900H