| 【中文题名】 | 基于以太网的心电信号数据采集系统的研究与设计 |
| 【英文题名】 | Study and Design of an ECG Signal Monitoring System Based on Ethernet |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-9 |
| 【中关键词】 | 心电信号采集,ARM微处理器,S3C44B0X,μClinux,TCPIP, |
| 【英关键词】 | ECG Signal,Sampling ARM,S3C44B0X,μClinux,TCP/IP, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>数据收集和处理系统 |
| 【论文摘要】 |
心血管疾病是威胁人类健康和生命的主要疾病之一，心电图(ECG)是诊断此类疾病的主要依据。因此，对心电信号准确高效的提取与传输在临床医学中具有非常重要的意义。近年来发展迅猛的互联网、嵌入式等技术为心电信号的监测提供了新的解决方案。
本文对一种基于以太网的心电信号数据采集系统进行了研究与设计，将嵌入式的心电采集设备通过以太网接入Internet，利用TCP／IP协议进行传输，实现心电信号的远程采集与监测。另一方面，配备了一个大容量的CF卡存储器，可实现长时间的心电数据存储与历史数据上传，具有一定的Holter功能。
通过对心电信号特性的分析，设计了专门的信号放大调理电路，确保将人体体表心电信号高质量的检出；选用了高性能的ARM微处理器S3C44B0X作为系统核心，在此基础上进行了存储器、ADC、以太网等功能接口电路的设计；软件方面采用源代码公开的嵌入式操作系统uClinux，并对系统各项任务进行管理，文中给出了相应的软件模块的移植和实现过程。
基于以太网的心电信号数据采集系统能够充分利用Internet优势，提高心血管疾病的诊断效率和防治水平，进而为远程医疗(Telemedici... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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ABSTRACT |
6-7 |
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目录 |
7-10 |
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第一章 绪论 |
10-14 |
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1.1 课题研究背景 |
10-11 |
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1.2 国内外研究现状 |
11-12 |
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1.3 课题解决方案 |
12-13 |
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1.4 论文的结构安排 |
13-14 |
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第二章 背景理论与系统设计方案 |
14-25 |
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2.1 心电的理论基础 |
14-18 |
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2.1.1 心电信号的形成 |
14-15 |
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2.1.2 心电图与典型波形 |
15-16 |
|
2.1.3 心电信号特性 |
16 |
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2.1.4 心电采集的主要干扰源 |
16-18 |
|
2.2 Internet技术与嵌入式设备 |
18-22 |
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2.2.1 以太网概述 |
18 |
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2.2.2 Internet与TCP/IP的基本原理 |
18-22 |
|
2.3 课题设计方案 |
22-23 |
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2.4 心电采集系统的总体设计方案 |
23-25 |
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第三章 心电放大调理电路的设计 |
25-39 |
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3.1 放大调理电路总体设计 |
25-26 |
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3.2 电极的选择及注意事项 |
26 |
|
3.3 前置放大电路 |
26-28 |
|
3.4 右腿驱动电路设计 |
28-30 |
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3.5 滤波电路设计 |
30-37 |
|
3.5.1 低通滤波电路 |
31-33 |
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3.5.2 高通滤波电路 |
33-34 |
|
3.5.3 工频陷波电路 |
34-37 |
|
3.6 主放大电路 |
37-39 |
|
第四章 心电信号采集硬件平台的构建 |
39-57 |
|
4.1 硬件平台结构分析 |
39-40 |
|
4.2 系统需求与微处理器的选型 |
40-43 |
|
4.2.1 系统需求 |
40-42 |
|
4.2.2 S3C44B0X的特点及应用 |
42-43 |
|
4.3 系统外部存储器设计 |
43-48 |
|
4.3.1 S3C44B0X的存储管理 |
43-44 |
|
4.3.2 Flash ROM的扩展 |
44-46 |
|
4.3.3 SDRAM的扩展 |
46-48 |
|
4.4 模数转换(A/D) |
48 |
|
4.5 数据存储器扩展 |
48-50 |
|
4.6 以太网通信接口电路 |
50-52 |
|
4.6.1 以太网控制器RTL8019AS |
50 |
|
4.6.2 以太网接口电路设计 |
50-52 |
|
4.7 实时时钟RTC |
52 |
|
4.8 报警电路 |
52-53 |
|
4.9 系统按键与JTAG接口设计 |
53-54 |
|
4.10 系统电源 |
54-57 |
|
4.10.1 +3V到+5V的变换 |
54-55 |
|
4.10.2 +5V到+3.3V和+2.5V的变换 |
55-56 |
|
4.10.3 +5V到-5V的变换 |
56-57 |
|
第五章 嵌入式系统uClinux的介绍 |
57-62 |
|
5.1 嵌入式操作系统μClinux内核 |
57-58 |
|
5.2 uClinux的文件系统 |
58 |
|
5.3 uClinux的内存管理 |
58-59 |
|
5.4 uClinux的进程与线程管理 |
59-60 |
|
5.4.1 Linux的进程与线程管理 |
59-60 |
|
5.4.2 uClinux的进程与线程管理 |
60 |
|
5.5 uClinux的启动过程 |
60-62 |
|
第六章 基于以太网的嵌入式心电采集系统软件开发 |
62-81 |
|
6.1 开发环境的建立 |
62 |
|
6.2 bootloader的编写和烧录 |
62-70 |
|
6.3 嵌入式操作系统uClinux的移植 |
70-75 |
|
6.3.1 编译内核 |
70 |
|
6.3.2 内核配置 |
70-75 |
|
6.3.3 启动系统 |
75 |
|
6.4 RTL8019网络驱动的开发与移植 |
75-77 |
|
6.5 基于uClinux的应用程序的开发 |
77-81 |
|
6.5.1 MakeFile文件 |
77-78 |
|
6.5.2 嵌入式应用程序移植 |
78-81 |
|
第七章 总结 |
81-82 |
|
参考文献 |
82-85 |
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致谢 |
85-86 |
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附录 |
86-99 |
|
攻读学位期间发表的学术论文 |
99 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385609 |
