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深圳电路板克隆ARM9的心电模拟发生系统设计

    设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口。设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节,这样在应用程序看来,硬件设备只是一个设备文件,应用程序可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作,以往在开发应用程序时都有一个main函数作为程序的入口点,而在驱动开发时却没有main函数,模块在调用insmod命令时被加载,此时的入口点是init module函数,通常在该函数中完成没备的注册。同样,模块在调用rmmod函数时被卸载,此时的入口点是cleanup module函数,在该函数中完成设备的卸载。在设备完成注册加载之后,用户的应用程序就可以对该设备进行一定的操作,如read,write等,而驱动程序就是用于实现这些操作,在用户应用程序调用相应入口函数时执行相关的操作,init roodule入口点函数则不需要完成其他如read,write之类功能。
    该部分是系统的核心,为了保证系统的稳定和ECG信号的要求,D/A转换芯片采用8位并行的DAC0832芯片,由12 V单电源供电,每个DAC有各自独立的基准输入,对ARM9提供的数据进行变换,输出部分采用4阶巴特沃斯滤波,输出的波形经衰减后得到所要求的心电信号,电路板克隆经有源滤波后输出波形的峰值可达到10 V,通过电阻分压网络得到0~5 mV的电压输出范围。考虑到要采用三路D/A,如果每一路独占8个I/O端口,再加上若干控制端口,处理器提供的I/O端口数远不能满足要求,所以计划采用共用数据端口,外接I/O口片选的方式来实现,这样可以节约16个I/O口,也满足了信号输出同步性的要求。
    除颤模拟发生系统可以任意选择34种状态(包括成人和儿童两大类)时也可以连接医用监护仪,使除颤模拟更加逼真。学员可以进行不同能量的除颤练习,同时这也便于老师检验学员的学习效果。
    该系统是根据心电图的有关原理以及监护仪的信号合成原理研制的,严格按照医学的相关规定,产生的波形达到医学教学的目的。在相关病态心电图的关键点处达到比较逼真的效果,当系统接收到高压除颤信号以后,根据系统的预设置,进行相应的波形变换。系统可以用于医疗培训机构的培训工具,使学员快速掌握心电除颤的方法。该系统与急救模拟人、监护仪配合使用,具有广阔的市场前景。
    本文介绍的心电除颤模拟发生系统是以ARM9为控制核心,充分利用ARM9丰富的I/O资源和强大的处理功能。它采用嵌入式的开发方案,并综合考虑系统的通用性和使用性,系统输出信号的幅度为0~5 mV可以连续输出室性、室上性早搏型号等,还可以产生周期为1 s,脉宽为100 ms,幅度为1 mV的方波。便于对监护仪进行校准,信号均采用三导联的同步信号输出。

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