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医学仪器的便携化设计,已经成为现代医学仪器发展的一个重要趋势,而其中的两项核心技术是微型化和低功耗设计。当代工程技术特别是微电子技术为这一设计要求提供了有力的支持。
嵌入式系统是当前电子系统设计的一个新潮流,它将硬件和软件紧密结合,强调为用户的目的“度身定做”,因此具有很高的性能价格比和实时特性。由于生理参数检测仪引入了嵌入式实时操作系统,为实现医学仪器智能化和网络化提供了理想的基础。
本系统选用SAMSUNG公司高性价比、高性能、低功耗的基于ARM7TDMI的S3C44B0X为核心处理器,用以实现对生理信号的实时处理。从人体实时采集心电、心音、体温、血压、血氧饱和度和口鼻气流等生理参数,经放大、滤波和A/D转换后,送LCD显示,如需存储则按下存储键后生理数据就会存储到外部FLASH中,而且在需要回放、传输时,可以直接从外部存储器中调出使用,并可通过USB和UART接口完成各种通讯功能。系统的软件工作部分包括引导加载程序、uCLinux内核、用户应用程序。
研究了生理信号的分析和处理算法。重点研究了心电等生理信号的频谱分析和数字滤波技术,完成了对生理信号的采集和处理,提取所需生理信息,为医学诊断提供依据。
本系统是建立在嵌入式基础上的,体积小,满足“便携”的特点。而且由于选用的CPU有强大的功能,在以后的研究中还可以增加几个生理参数,从而对睡眠障碍的检测更加合理、准确。