基于TI DSP系統(tǒng)的心電監(jiān)護儀系統(tǒng)設計

　　本文設計了一種基于TI 公司TMS320LF2407A DSP的心電監(jiān)護系統(tǒng)，此系統(tǒng)體積小、成本低、實用性強。

　　TMS320LF2407A DSP介紹

　　心電監(jiān)護系統(tǒng)很重要的一部分就是對心電信號進行處理，因此選一款合適的信號處理器十分重要。當前最成功的DSP芯片當數(shù)美國TI公司系列產(chǎn)品，其主推的三大DSP平臺TMS320C2000、TMS320C5000、TMS320C6000已經(jīng)成為當今世界上最有影響力的DSP芯片。

　　本系統(tǒng)采用TMS320LF2407A為信號處理器和核心控制器。TMS320LF2407A是TI公司推出的新型高性能16位定點數(shù)字信號處理器，是 TMS320C2000系列的新成員。它專門為數(shù)字控制設計，集DSP的高速信號處理能力及適用于控制的優(yōu)化外圍電路于一體，是真正的單芯片控制器，在數(shù)字控制系統(tǒng)中得到了廣泛應用。

　　TMS320LF2407A DSP具備以下一些特點：

　　(1)采用高性能靜態(tài)CMOS技術，使得供電電壓降為3.3V，降低了控制器的功耗; 40MIPS的執(zhí)行速度使得指令周期縮短到25ns，從而提高了控制器的實時控制能力。

　　(2)基于TMS320C2xx DSP的CPU內(nèi)核，保證了TMS320LF2407A DSP代碼和TMS320系列DSP代碼兼容。

　　(3)片內(nèi)有高達32KB的FLASH程序存儲器，高達1.5KB的數(shù)據(jù)/程序RAM ，544字雙口RAM(DARAM)和2KB的單口RAM(SARAM) 。

　　(4)兩個事件管理器模塊EVA和EVB，每個包括兩個16位通用定時器和8個16位的脈寬調(diào)制((PWM)通道。

　　(5)可擴展的外部存儲器總共192K字空間：64K字程序存儲器空間，4K字數(shù)據(jù)存儲器空間和64K字I/0尋址空間。

　　(6)看門狗定時器模塊(WDT)。

　　(7) 10位A/D轉(zhuǎn)換器最小轉(zhuǎn)換時間為500ns，可選擇由兩個事件管理器來觸發(fā)兩個8通道輸入A/D轉(zhuǎn)換器或一個16通道輸入的A/D轉(zhuǎn)換器。

　　(8)控制器局域網(wǎng)絡(CAN)2.0B模塊。

　　(9)串行通信接口(SCI)模塊。

　　(10) 16位串行外設(SPI)接口模塊。

　　(11)基于鎖相環(huán)的時鐘發(fā)生器。

　　(12)高達40個可單獨編程或復用的通用輸入/輸出引腳(GPIO)。

　　(13)5個外部中斷(兩個電極驅(qū)動保護、復位和兩個可屏蔽中斷)。

　　(14)電源管理包括3種低功耗模式，能獨立地將外設器件轉(zhuǎn)入低功耗模式。

　　(15)具有加密功能，密鑰長度64位。

　　系統(tǒng)硬件結構

　　整個系統(tǒng)可分為心電信號采集部分和信號處理部分。信號處理部分以TMS320LF2407A為處理器，擴展了外部存儲器、液晶顯示、按鍵和串行通訊接口等。

　　電源是系統(tǒng)工作的首要條件，本系統(tǒng)采用5V和3.3V兩種電壓，系統(tǒng)輸入電源電壓為5V直流，因此需要轉(zhuǎn)換，本系統(tǒng)采用AMS1117-3.3進行5V"3.3V電壓轉(zhuǎn)換，發(fā)光二極管D3為電源指示燈。

　　心電圖(ECG)采集電路通過傳感器采集心電信號然后把采集的模擬信號送到TMS320LF2407A內(nèi)部集成的10位A/D輸入端進行A/D轉(zhuǎn)換，采用由兩個事件管理器來觸發(fā)一個16通道輸入的A/D轉(zhuǎn)換器的方式來提高轉(zhuǎn)換精度以精確采集微弱的心電信號。

　　TMS320LF2407A 內(nèi)部集成了1.5K RAM和32K FLASH，32K FLASH容量已基本夠用，而內(nèi)部的RAM存儲空間太小，為保存大量的采樣數(shù)據(jù)、運算的中間結果和提高系統(tǒng)的運行速度，系統(tǒng)增加了外部數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)和外部程序存儲器(RAM)，分別用TMS320LF2407A的PS和DS信號進行片選。本系統(tǒng)采用的RAM存儲器是兩片 IS61LV6416-10T，它的存儲容量為64K 16位。數(shù)據(jù)存取時間為10ns，能滿足高速運行的需要，工作電壓為3.3V，與DSP工作電壓一致，無需電平轉(zhuǎn)換電路。

　　液晶顯示模塊用來顯示心電圖，使用戶在沒有PC機的情況下也可以直觀地觀察到心電圖。心電圖也可以通過串口和PC機相連由PC機顯示。在不用來顯示心電圖時，液晶可以顯示系統(tǒng)狀態(tài)和其他信息。此液晶模塊內(nèi)含SED1335控制器，分辨率為128 128，該模塊特點是功耗低、抗干擾能力強，模塊上集成了液晶顯示控制器、驅(qū)動器、RAM,ROM和LCD顯示器，使用時只需向模塊送入相應的命令和數(shù)據(jù) 即可顯示所需信息。與DSP接口簡單，使用方便靈活。 TMS320LF2407A是3.3V供電，液晶模塊是5V電源供電，所以它們之間要通過電平轉(zhuǎn)換電路連接，本系統(tǒng)采用SN74LV16345A來實現(xiàn)電平匹配。

　　TMS320LF2407A集成了一個全雙工異步串口，可以實現(xiàn)心電模塊和PC機或者其他設備的通信。但是RS232電平和TTL電平不兼容，我們使用了一片電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232，它采用+5V單電源供電，電路簡單，使用方便。

　　為了方便設置，系統(tǒng)還增加了按鍵模塊，用戶可以通過按鍵來控制系統(tǒng)的一些功能，如啟動和停止等。

　　軟件設計

　　了解和分析心電的特征是研究心電信號檢測的基礎，針對心電在不同頻段的特征，設計相應頻段的檢測算法，這是軟件設計的重要任務。

　　心電圖是由一系列的波組所構成，每個波組代表著每一個心動周期。一個波組包括P波、QRS波群、T波及U波，研究表明心電主要的波段在QRS波，R波以及 P波段。心率變異性(HVR)分析目前在臨床研究中受到了普遍的重視，是分析心電異常的主要方法。心率變異性分析的對象是心電波形的RR間期，系統(tǒng)在對數(shù) 據(jù)采樣時，就對波形的R波進行定位，找到R波位置，并計算出相鄰R波的間隔RR間期，然后存儲。系統(tǒng)軟件的任務就是把采集到的心電信號進行濾波，然后進行心率變異性分析，計算出RR間期，最后把最終的心電圖顯示在液晶屏幕上。

　　所有程序調(diào)試結束后，用仿真器的FLASH燒寫程序通過JTAG口將目標代碼下載到TMS320LF2407A的FLASH中去，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的獨立運行。

　　結束語

　　本文設計了一種以TMS320LF2407A DSP為信號處理器的心電監(jiān)護系統(tǒng)，該系統(tǒng)把心電信號的采集、分析和顯示集成于一體,而且系統(tǒng)體積小、成本低、便于攜帶、實用性強。

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2019-10-15 07:04:06

嵌入式平臺怎么實現(xiàn)μCGUI的移植？

2020-04-10 06:21:33

求高手編寫用電腦聲卡輸入虛擬心電監(jiān)護儀程序

求高手編寫用電腦聲卡輸入虛擬心電監(jiān)護儀程序

2011-03-16 18:41:18

測量多種生理參數(shù)的無線集散醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)，看完你就懂了

多參數(shù)監(jiān)護儀系統(tǒng)結構及工作原理是什么？多參數(shù)監(jiān)護儀具有什么功能特點？

2021-05-08 07:00:40

這件T恤要火了，它的另一個身份竟是心電監(jiān)護儀！

很多小姐姐經(jīng)常會吐槽體檢時做心電圖的流程：解開上衣，露出隱私部位，這個行為令人十分尷尬，擔心隱私得不到保護，甚至很多小姐姐在做完檢查之后，會留下心理陰影。傳統(tǒng)的心電監(jiān)護儀在操作中為了得到精準的數(shù)據(jù)

2017-04-18 16:40:11

遠程心電實時監(jiān)護儀軟件系統(tǒng)設計

遠程心電實時監(jiān)護儀軟件系統(tǒng)設計     當今社會，心臟疾病已嚴重影響了人們的生命安全，許多突發(fā)患者因得不到及時救治而使生命受到

2009-11-30 09:45:02

遠程心電監(jiān)護儀

發(fā)作，產(chǎn)生嚴重腦缺血、神志喪失和暈厥等癥狀；60秒——自主呼吸逐漸停止；3分鐘——開始出現(xiàn)腦水腫；6分鐘——開始出現(xiàn)腦細胞死亡；8分鐘——“腦死亡”。產(chǎn)品概述：無線實時心電監(jiān)護系統(tǒng)將人體心電實時

2012-10-13 10:15:46

遠程患者監(jiān)護系統(tǒng)面臨挑戰(zhàn)有哪些

可穿戴式患者監(jiān)護儀市場發(fā)展迅速。遠程患者監(jiān)護儀幫助醫(yī)生實時監(jiān)護患者，由此可預見醫(yī)療保健領域物聯(lián)網(wǎng)的未來。遠程患者監(jiān)護系統(tǒng)為患者和醫(yī)生節(jié)省了時間，可在門診的基礎上提供患者的關鍵信息?；颊咭苿有砸惨殉蔀?/div>

2022-11-04 06:01:18

基于嵌入式技術的便攜式心電監(jiān)護儀

研制一種基于32位嵌入式技術的便攜式心電監(jiān)護儀，以高性能ARM9微處理器EP9315為核心，包含心電采集放大、AD轉(zhuǎn)換、液晶顯示、GPRS無線通信、數(shù)據(jù)存儲等多個組成部分。采用Linux操作

2009-04-17 09:33:17

基于ARM9的無線多床位心電監(jiān)護儀的設計

目的設計體積小、功耗低、便于攜帶的多床位無線心電監(jiān)護儀。方法采用以ARM920T為控制器內(nèi)核的S3C2410芯片作為系統(tǒng)控制核心，利用nRF401無線收發(fā)芯片實現(xiàn)心電數(shù)據(jù)的傳輸。系統(tǒng)

2009-05-30 13:18:59

遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)通信協(xié)議的研究與設計

簡要介紹靜態(tài)心電圖通信協(xié)議——EN 1064: 2005（歐洲標準），以及當前主要的無線傳輸網(wǎng)絡技術，進而分析遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)通信協(xié)議的設計并給出測試結果。遠程心電監(jiān)護通信協(xié)

2009-07-08 09:42:30

MODBUS協(xié)議在中央醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)中的應用

本文介紹了一種有心電監(jiān)護儀、血氧監(jiān)護儀、血壓監(jiān)護儀和上層管理軟件組成的中央醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)，并詳細介紹了Modbus 通信協(xié)儀在該系統(tǒng)中的具體應用。關鍵詞：Modbus 協(xié)議；CRC

2009-08-04 08:48:02

基于CDMA網(wǎng)絡的遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)的研制

針對國內(nèi)現(xiàn)有的遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)存在實時性差，患者的活動范圍受限等問題，提出了一種基于CDMA移動終端的遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)，它由前端CDMA

2009-09-10 10:31:34

心電監(jiān)護裝置信號處理平臺的設計與實現(xiàn)

本文提出了一種新的心電監(jiān)護裝置信號處理平臺的設計思路，應用TMS320VC5509系列DSP 系統(tǒng)實現(xiàn)了快速LADT(Linear Approximation Distance Thresholding)壓縮算法結合小波變換和閾值法對ECG 信號

2010-01-20 14:41:38

多病床兩級報警無線心電監(jiān)護系統(tǒng)的設計

設計了一種多病床兩級報警無線傳輸心電監(jiān)護系統(tǒng).說日月了系統(tǒng)的硬件電路設計和軟件設計思想,重點介紹了心電監(jiān)護終端的硬件設計和PC機集中監(jiān)控中心的功能.系統(tǒng)的探測部分完成

2010-09-23 11:44:00

基于C8051F320的心電監(jiān)護系統(tǒng)設計

介紹一種基于C8051單片機的動態(tài)心電監(jiān)護系統(tǒng)。該系統(tǒng)由兩部分組成：以C8051F320單片機為核心的數(shù)據(jù)采集裝置和以PC機為平臺的分析處理系統(tǒng)。硬件電路功耗低，由單片機自帶的USB接

2010-12-29 17:05:16

基于C8051單片機的無線心電監(jiān)護系統(tǒng)設計

基于C8051單片機的無線心電監(jiān)護系統(tǒng)設計隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，健康已成為人們關注的焦點。心臟疾病是危害人類健康的一大殺手，其偶然

2009-10-30 08:46:05

867

基于DSP的心電監(jiān)護模塊設計

基于DSP的心電監(jiān)護模塊設計美國德州儀器公司（TI）的TMS320C2XX系列定點數(shù)字信號處理器（DSP）具有強大的實時處理能力和高度集成的片上硬件資源,

2009-12-08 15:23:41

1966

ARM9的無線多床位心電監(jiān)護儀的設計

ARM9的無線多床位心電監(jiān)護儀的設計 1 引言　　隨著社會生活節(jié)奏加快、人口逐漸老齡化，心血管疾病已經(jīng)成為同前威脅人類生命的豐要疾病之一，此類疾病往

2010-04-13 15:28:17

2126

無線片上系統(tǒng)技術的心電監(jiān)護系統(tǒng)的設計

為了更好地預防心血管疾病的突發(fā)，提高全體人民的生活質(zhì)量，給出了一種基于無線片上系統(tǒng)技術的心電監(jiān)護系統(tǒng)的設計方案。在該方案中，首先對心電信號采集器和基站進行了具體的

2011-03-23 16:41:59

心電監(jiān)護儀操作過程

心電監(jiān)護儀是醫(yī)院實用的精密醫(yī)學儀器，能同時監(jiān)護病人的動態(tài)心電圖形、呼吸、體溫、等生理參數(shù)。這里提供了心電監(jiān)護儀操作過程使用維護。

2011-12-21 17:36:06

20093

遠程無線心電監(jiān)護系統(tǒng)的硬件設計

為了能夠?qū)π难芗膊』颊邔崟r監(jiān)測心電信號，以便提供及時的救助，本文研究了一套遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)的硬件設計，通過保護與輸入緩沖電路、前置放大及右腿驅(qū)動電路、濾波電路、

2012-11-26 14:45:21

基于Linux和MCU的心電監(jiān)護儀設計

電子發(fā)燒友網(wǎng)核心提示：本介紹一種基于Linux 和MiniGUI 的心電監(jiān)護系統(tǒng)。本系統(tǒng)（采用S3C2440處理器）主要用于視頻會議、網(wǎng)絡監(jiān)控，GPS 定位/導航儀等，特別是醫(yī)療電子設備。

2012-11-29 14:56:03

3635

基于DSP的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)設計_田福英

基于DSP的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)設計_田福英

2017-03-19 11:45:23

基于OMAP3530的遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)設計馬建林

基于OMAP3530的遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)設計_馬建林

2017-03-17 08:00:00

基于FPGA的心電監(jiān)護儀的片上系統(tǒng)的設計

Fution模數(shù)混合信號芯片的誕生給小型化、便攜式片上系統(tǒng)的設計帶來了可能，本文通過對FPGA各種資源的綜合應用完成了一種心電監(jiān)護儀的片上系統(tǒng)的設計，通過實際的測試驗證了它的準確性。系統(tǒng)的所有功能都是在FPGA上完成的，所以它的單芯片性和FPGA可編程性，給產(chǎn)品的升級帶來了極大的便利。

2017-11-23 15:24:52

1702

基于Linux和MiniGUI的心電監(jiān)護儀設計

0 引言隨著人們生活節(jié)奏加快，人口逐漸老齡化，心臟疾病成為危害人類健康和生命的主要疾病之一。心電監(jiān)護系統(tǒng)為心臟病人診斷和治療提供了一個有效的手段，對心臟疾病的防治和診斷具有重大的意義，本介紹一種

2017-11-30 04:43:01

328

遠程心電實時監(jiān)護系統(tǒng)設計關鍵技術介紹

利用GPRS無線數(shù)據(jù)通信技術，可以將實時監(jiān)護與Holter相結合，患者佩戴這種便攜式監(jiān)護儀（心電監(jiān)護儀的維護）可以自由活動，而且還能隨時隨地得到心電監(jiān)護。當有緊急情況發(fā)生時，醫(yī)生可以根據(jù)全面的心電數(shù)據(jù)分析患者心臟狀況，使患者得到即時的救助。

2018-02-13 11:26:00

6245

基于小波分析的智能心電監(jiān)控系統(tǒng)的研究

當前，心電監(jiān)護儀一般僅僅只有簡易報警功能，設計體積大，攜帶不便。本文基于小波分析，以MSP430單片機作為硬件平臺，研究了一款智能遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)。可以通過傳感器采集被測病人的體表心電信號，通過系統(tǒng)

2018-02-24 15:46:16

關于虛擬儀器的家庭心電監(jiān)護系統(tǒng)

介紹了基于虛擬儀器的家庭心電監(jiān)護系統(tǒng)。根據(jù)人體心電信號的特征，設計了性能優(yōu)良的心電信號調(diào)理、采集電路。

2018-04-25 09:35:32

關于MSP430的便攜式心電監(jiān)護儀

介紹了基于MSP430超低功耗MCU的便攜式心電監(jiān)護儀。

2018-04-26 14:26:11

MSP430的便攜式無線心電監(jiān)護儀的設計詳析

提出一種基于 MSP430 的便攜式無線心電監(jiān)護儀的設計原理。

2018-05-02 11:03:33

飛思卡爾的家用便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)和血壓計

演示片上ECG的Monebo CardioBelt 心電監(jiān)護系統(tǒng)和配有超低功率MCF51QE128的血壓計。

2018-06-19 15:30:00

4869

Ameya360心率監(jiān)測器解決方案設計了一套實用的便攜式移動心電監(jiān)護系統(tǒng)

系統(tǒng)由心電監(jiān)護儀、通信網(wǎng)絡和監(jiān)護中心三部分組成。在進行總體硬件設計時，以高性能微處理器為核心，利用外部接口擴展了 512K 的并行 Flash 和 512K 的 SRAM，存儲空間達到 1M，并擴展了 USB 接口。利用串行接口擴展了串行 Flash、A/D 轉(zhuǎn)換和無線模塊 MC35。

2018-07-31 16:44:25

3997

通過LabVIEW平臺進行多參數(shù)心電監(jiān)護測試系統(tǒng)設計

目前心電監(jiān)護的儀器設備已被廣泛地應用到臨床各科。而心電監(jiān)護又是最有價值的診斷技術之一，對于臨床診斷、治療及危重病人救治方案的制定就起著十分重要的作用。臨床各科使用多參數(shù)心電監(jiān)護的報道屢見不鮮，但患者在高壓氧艙中治療時的應用則少有報道。

2018-11-08 08:22:00

3993

關于便攜式心電監(jiān)護儀前置放大電路和抗干擾設計方案淺析

搶救病人的監(jiān)護。導聯(lián)系統(tǒng)采用通用的三電極方式，右胸上電極及左腹下電極為心電采樣電極，右腹下電極為右腿驅(qū)動電極。這種聯(lián)接方式有效實用，有利于便攜使用。便攜式監(jiān)護儀分析處理系統(tǒng)可以分為兩大部分，一是攜帶

2018-09-02 09:17:00

3588

遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)在現(xiàn)代醫(yī)療中有怎么樣的應用

中國遠程心電監(jiān)護技術，先于遠程醫(yī)療的其他領域，在中國已有35年的發(fā)展歷史，并在中國政府推進遠程醫(yī)療的進程中得到了發(fā)展。遠程心電監(jiān)護技術在經(jīng)歷了有線電話、無線手機和網(wǎng)絡的信號傳輸模式后，其應用已從三級

2019-05-17 18:05:00

心電監(jiān)護儀介紹教程

心電監(jiān)護儀是廣泛用于臨床各科室及院前急救中，方便更好的觀察患者的病情變化和生命體征，特別是在重癥監(jiān)護室和急診室使用非常普遍，作為院前急救人員應當熟知該項操作的注意事項。 心電監(jiān)護儀以其準確性高、方便

2020-03-14 10:13:54

9633

基于STM32MP1的心電監(jiān)護儀應用解決方案

導讀：當今全球蔓延著新冠病毒疫情形勢依舊嚴峻，疫情發(fā)展也給公共衛(wèi)生醫(yī)療設施帶來一定的挑戰(zhàn)，各類醫(yī)療儀器需求急劇上升，米爾結合自身多年嵌入式軟硬件開發(fā)經(jīng)驗，推出了基于STM32MP1的心電監(jiān)護儀

2020-06-22 17:25:38

2141

采用C8051F020單片機和模糊控制器實現(xiàn)便攜式心電監(jiān)護儀的應用方案

根據(jù)心電信號特征、生物信號處理系統(tǒng)和現(xiàn)代心電監(jiān)護技術發(fā)展要求，本系統(tǒng)選用高速SOC系列單片機C8051F020作為心電監(jiān)護儀的主芯片實現(xiàn)以下功能：

2020-08-05 08:30:56

2651

基于C8051F020單片機實現(xiàn)便攜式心電監(jiān)護儀的應用方案

2021-04-14 10:14:42

2625

基于C8051F040單片機的便攜式心電監(jiān)護儀的低功耗設計

基于C8051F040單片機的便攜式心電監(jiān)護儀的低功耗設計方法。

2021-06-24 17:01:30

基于MAX30003的單導聯(lián)心電圖監(jiān)護儀

在這個項目中我們展示了，如何使用 MAX30003 和 Arduino Uno 制作用于心率變異性的單導聯(lián)心電圖監(jiān)護儀。

2022-12-08 09:16:55

基于AD8232的心電監(jiān)護儀

的心電監(jiān)護儀，它可以佩戴并且所有人都可以輕松使用。我希望它能幫助醫(yī)生立即采取行動，避免可預防的死亡。問題世界衛(wèi)生組織表示，每年估計有 1700 萬人死于心肌梗塞。如果人們提前發(fā)現(xiàn)疾病并立即采取行動，則可以減少上述數(shù)據(jù)中

2022-12-20 15:48:36

使用腕戴式心電監(jiān)護儀減輕胸部重量

與遙測單元不同，這些監(jiān)視器不需要中央接收站，可在家中、戶外或僅供使用大約任何地方。動態(tài)心電圖最多使用五根導聯(lián)線 心電監(jiān)護儀，作為 12 導聯(lián)心電圖（用于醫(yī)院環(huán)境）患者保持活動不切實際。數(shù)據(jù)是最重要的通常通過卸下內(nèi)存從顯示器中檢索卡。

2022-12-22 10:45:11

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