基于ARM的心电信号采集与远程传输系统的研究与设计

发布时间：2017-03-24 21:00

  本文关键词：基于ARM的心电信号采集与远程传输系统的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 心血管疾病是威胁人类健康的主要疾病之一,而心电图检测是诊断心脏病变的有效手段。心电数据的高效采集和实时传输成为心电检测的基础,因此,设计一种性能可靠、价格低廉、体积较小的心电采集与远程传输系统将对心血管疾病的检测和预防具有重要意义。 本文在对心电信号采集技术和以太网传输技术进行深入研究的基础上,设计实现了一款基于ARM的心电信号采集与以太网传输系统。该系统前端是利用AD620、LM324、ADOP07等器件设计的信号调理电路,该电路实现了心电信号的高质量提取;系统的关键电路是以32位ARM7TDMI-S微控制器LPC2210为核心,并结合以太网控制芯片RTL8019AS、Flash SST39VF160和SRAM IS61LV25616AL设计的A/D转换模块和以太网接口模块,它构建了数据采集和传输的硬件基础;此外,论文还完成了μC/OS-II操作系统在LPC2210上的移植,并实现了系统TCP/IP协议栈;最后,采用了多任务化方式设计了系统应用程序。 通过远端上位机应用软件测试表明,本系统实现了心电信号的采集与传输,达到了远程监控心电信号的目的,且运行稳定可靠。
【关键词】：心电信号 ARM μC/OS-II RTL8019AS TCP/IP
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH772.2
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 课题研究背景7
• 1.2 心电监护系统发展回顾7-8
• 1.3 心电远程监护系统的发展现状8-10
• 1.3.1 基于因特网的远程心电监护系统8-9
• 1.3.2 无线通信与因特网相结合的心电监护系统9-10
• 1.4 课题研究的意义10-11
• 1.5 本文主要内容和安排11-12
• 第二章 系统方案设计12-16
• 2.1 心电信号特征12
• 2.2 系统功能及电路设计的总体要求12
• 2.3 硬件设计规划12-13
• 2.4 主要芯片的选择13-14
• 2.4.1 微控制器的选择13
• 2.4.2 A/D转换芯片的选择13-14
• 2.4.3 网络控制芯片的选择14
• 2.5 操作系统和编译器的选择14-15
• 2.6 软件设计规划15-16
• 第三章 硬件设计16-38
• 3.1 电极与心电导联16-17
• 3.2 人体保护电路17-18
• 3.3 信号调理电路设计18-24
• 3.3.1 仪表放大电路18-20
• 3.3.2 低通滤波电路20-21
• 3.3.3 高通滤波电路21
• 3.3.4 输出放大电路21-22
• 3.3.5 50Hz陷波电路22-24
• 3.4 主控制芯片电路24-27
• 3.4.1 LPC2210 的主要特性24-26
• 3.4.2 外部存储器电路设计26-27
• 3.5 A/D转换模块设计27-32
• 3.6 以太网接口模块设计32-38
• 3.6.1 RTL8019AS内部RAM结构33
• 3.6.2 芯片DMA操作与内部寄存器33-35
• 3.6.3 与主处理器的连接及自身配置35-36
• 3.6.4 网络连接36-38
• 第四章 μC/OS-II在LPC2210 平台上的移植38-48
• 4.1 μC/OS-II概述38
• 4.2 μC/OS-II软硬件体系及移植可行性分析38-39
• 4.3 μC/OS-II移植39-48
• 4.3.1 OS_CPU.H设计39-41
• 4.3.2 OS_CPU_C.C设计41-44
• 4.3.3 OS_CPU_A.S设计44-48
• 第五章 系统软件设计48-66
• 5.1 以太网的底层驱动程序设计48-50
• 5.1.1 RTL8019AS芯片初始化48
• 5.1.2 数据的接收48-49
• 5.1.3 数据的发送49-50
• 5.2 TCP/IP协议概述50-51
• 5.3 嵌入式TCP/IP协议栈的选择51-53
• 5.3.1 链路层协议51-52
• 5.3.2 网络层协议52-53
• 5.3.3 传输层协议53
• 5.3.4 应用层协议53
• 5.4 嵌入式TCP/IP协议栈的实现53-61
• 5.4.1 以太网协议54-55
• 5.4.2 ARP协议55-56
• 5.4.3 IP协议56-58
• 5.4.4 ICMP协议58
• 5.4.5 UDP协议58-59
• 5.4.6 TCP协议59-61
• 5.5 应用程序设计61-66
• 第六章 总结66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-70
• 研究成果70-71

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