腦血流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)中所需的任意波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)的迅速發(fā)展，其研究領(lǐng)域不斷拓寬，地位日益重要，展示了廣闊的發(fā)展前景。為了更好地解決世界上快速增長(zhǎng)、數(shù)量龐大的腦血管病人的康復(fù)需求和腦血管疾病治療儀技術(shù)落后之間的矛盾，目前，就如何在現(xiàn)有腦血管形態(tài)學(xué)診斷的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步了解和促進(jìn)腦血管功能變化已成為國(guó)際上一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。為此，設(shè)計(jì)制造出更適合患者需求的腦循環(huán)治療儀已成為學(xué)術(shù)界和市場(chǎng)共同的迫切需求。 傳統(tǒng)腦循環(huán)儀的波形發(fā)生器由模擬電路產(chǎn)生，其精度低、穩(wěn)定性差、體積

2、大、靈活性差；目前最流行的腦循環(huán)儀其人體適應(yīng)性差、價(jià)格高、無(wú)法和其它醫(yī)療儀器銜接。為了克服這兩類治療儀的缺點(diǎn)，獲得腦血流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)中需要的穩(wěn)定性好、精度高、頻帶范圍寬、可以方便地和其它醫(yī)療設(shè)備銜接的任意波形發(fā)生器，促進(jìn)現(xiàn)有功能治療儀向自動(dòng)調(diào)節(jié)能力更強(qiáng)、市場(chǎng)價(jià)格更合理發(fā)展，本論文重點(diǎn)研究、設(shè)計(jì)了下述兩個(gè)腦循環(huán)治療儀波形發(fā)生器方案： (1)基于DE2開發(fā)系統(tǒng)和Quartus Ⅱ軟件，以“TOP-DOWN”設(shè)計(jì)方法，采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣

3、列(FPGA)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的頻率合成，以超高速集成電路硬件描述語(yǔ)言(VHDL)形式實(shí)現(xiàn)波形存儲(chǔ)器、嵌入式鎖相環(huán)及直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDFS)各功能模塊，并進(jìn)行系統(tǒng)適配和資源鎖定，形成任意波形發(fā)生器原型系統(tǒng)； (2)基于單片機(jī)和DDFS技術(shù)完成任意波形發(fā)生器的軟硬件設(shè)計(jì)，包括單片機(jī)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)、雙口RAM的FPGA片內(nèi)實(shí)現(xiàn)、FPGA單片機(jī)被動(dòng)串行配置等內(nèi)容。經(jīng)調(diào)試，這兩個(gè)系統(tǒng)均已能輸出頻率范圍較寬、穩(wěn)定性好、精度高的波形。