电刺激医疗设备计算机接口及软件设计

发布时间：2017-05-18 01:06

  本文关键词：电刺激医疗设备计算机接口及软件设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着电子技术在医疗器械领域的深入应用,设备的智能化程度在不断提高。越来越多的医疗设备被设计成交互型的产品,需要通过各类接口进行数据传输。在现行众多的接口标准中USB接口是一种应用最为广泛的数据接口标准,然而,由于医疗器械的特殊安全要求,USB接口无法直接用于医疗器械产品,这使得很多医疗器械产品仍然使用老式的串口作为通信手段。 本文分析了USB接口应用于医疗器械产品时所要考虑的安全要求,着重研究如何在医疗器械上增加符合安全标准的USB通信接口。讨论了隔离型USB接口的结构,以及如何在隔离型USB接口电路的基础上扩展防止静电、浪涌及电快速瞬变脉冲群的保护电路。并根据产品的实际需求,论文设计一个符合GB9706.1标准的独立工作的USB-HID通信模块。该通信模块基于STM32MCU平台开发,软件采用固件库进行开发,设计并实现了符合USB-HID规范的软件程序,并通过系统测试验证了设计的有效性。 本文对USB-HID开发过程中最重要的描述报告符的结构做了详细的解析。利用多种不同的实例展示了其代码如何作用,详细阐述了在STM32系统中USB-HID报告描述符的具体编程方式并讨论了其中常见的问题。文章同时解析了STM32系统中USB数据处理过程和如何具体的进行用户编程。
【关键词】：医疗器械 电磁兼容 USB接口防护 USB—HID设备类 STM32控制器
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP334.7
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 电刺激治疗设备接口发展状况10-11
• 1.3 医疗器械安全及电磁兼容问题11-13
• 1.4 论文研究内容及结构13-14
• 2 系统分析14-17
• 2.1 医用电气系统对接口的要求14
• 2.2 接口的技术要求14-15
• 2.3 USB设备类别选择15
• 2.4 系统硬件平台15-17
• 2.4.1 Cortex处理器简介15-17
• 3 接口电路设计17-27
• 3.1 医用设备接口电路适用标准分析17-18
• 3.2 接口耐压隔离设计18-19
• 3.3 接口防静电浪涌设计19-21
• 3.4 接口防电快速瞬变脉冲群设计21-23
• 3.5 接口电路23-24
• 3.6 电路安全性能测试24-27
• 4 STM32平台中实现USB-HID接口27-60
• 4.1 编程所用相关固件库27-29
• 4.2 硬件配置29-34
• 4.2.1 USB模块供电连接方式配置30-31
• 4.2.2 设置USB时钟频率31-32
• 4.2.3 设置USB中断32-33
• 4.2.4 配置端点数据缓冲区33
• 4.2.5 IMR_MSK设置33-34
• 4.3 描述符34-50
• 4.3.1 设备描述符35-36
• 4.3.2 HID配置描述符36-40
• 4.3.3 报告描述符40-47
• 4.3.4 本设计的描述符47-50
• 4.4 USB_Istr中断处理方式50-55
• 4.4.1 USB_LP函数50-52
• 4.4.2 端点的用户数据接收处理52-54
• 4.4.3 端点的用户数据发送54-55
• 4.5 主程序55-57
• 4.6 通信功能调试57-60
• 5 总结和展望60-62
• 5.1 复合设备的可实现性60
• 5.2 具有OTG功能的接口60-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：374833