25号《嵌入式internet 技术及其在远程心电监护系统中的应用》

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1、湖南文理学院课程设计报告课程名称：专业综合课程设计专业班级：自动化1班学号（）学生姓名：指导教师：完成时间：2013年6月6日报告成绩：评阅意见：评阅教师日期目录一、设计要求1二、设计作用与目的1三、所用设备与软件11、mini244o嵌入式模块12、宿主机一目标机(Host一Target)2四、系统设计31、客户端功能和体系结构32、客户端硬件设计43、客户端软件设计与实现8五、系统调试131、中央监护系统软件功能132、中央监护系统软件实现14六、设计中的问题及解决方法15七、心得体会16八、参考文献17嵌入式Internet技术及其在远程心电监护

2、系统中的应用一、设计要求设计利用嵌入式Internet技术实现远程心电监护的解决方案，通过宽带网传输实现了病人心电信号的远程采集和传输二、设计作用与目的①基于嵌入式系统技术，提出了社区病人远程心电监护仪的总体方案设计。②利用多线程、Socket技术和串口编程等技术完成了病人端心电监护仪软件的总体设计，既能做出简要的判断和分析，供医生诊断和处置病人;又能传输到服务器端完成通信，实现中央集中监护。③参与了服务器端中央监护中心软件设计，完成了心电信号的接收和心电数据管理，实现了对多个病人的集中监护，该软件界面友好、实时性高、诊断准确、功能全面、性能稳定。三、

3、所用设备与软件1、mini244o嵌入式模块嵌入式操作系统专门负责存储器分配、中断处理、任务调度等功能，通常包括系统内核、底层驱动程序、设备驱动接口、图形用户界面(GuD)等。目前常用的嵌入式操作系统有[6]windowseE、EmbeddedWinXp、EmbeddedLinux、Vxwbrks等。WindowsCE适用范围广;EmbeddedWINdowsXP和EmbeddedLinux主要用在工业控制和手机中;而VxWOrks主要用于工业控制领域。嵌入式系统的核心是嵌入式处理器，嵌入式处理器是将通用处理器中许多由独立板卡完成的任务集成到嵌入式芯片

4、内部。和通用处理器相比，它具有体积小、16可裁剪、成本低、可靠性高[7]等优点，更加适用于为特定用户专门设计的系统中。目前嵌入式处理器以ARM、PowerPC、MC68000、MIPS等体系结构使用得最为广泛，其中ARM系列嵌入式处理器具有低电压、低功耗和高集成度等优点，并具有开放性和可扩性，已成为嵌入式系统首选的处理器架构[8]。外围设备通常指具备存储、通信、显示等辅助功能的其它设备，按设备功能划分包括存储设备、通信设备和显示设备[10]三类。存储设备包括易失型存储器(SRAM、DRAM)和非易失型存储器(ROM、EpROM、EEPRoM、FLASH

5、)两种。其中FLASH存储器可擦写次数多、存储速度快、存储容量大、价格便宜，在嵌入式存储设备中的应用最为广泛。通信设备常用的接口有RS232接口、USB(通用串行总线接口)、以太网接口等。显示设备包括LED显示器、液晶显示器(LCD)、CRT显示器和触摸屏等。系统总体方案设计根据以上分析，综合考虑在嵌入式操作系统、嵌入式处理器、外围设备这3方面的特性之后，本系统选用广州友善之臂科技有限公司提供的mini244o嵌入式模块取代传统的单片机作为中央控制模块。mini2440采用核心板一开发板结构，并且开发底板的电路原理图、PCB板图公开，在它的结构上进行研

6、制开发心电系统，只需根据系统需求对开发底板进行裁剪。另外，mini244o可支持WinCE操作系统，实时性高，系统开发速度较快，满足系统各方面需求[11]。2、宿主机一目标机(Host一Target)嵌入式系统在硬件选型完成之后，可以根据功能和应用的要求，开始软件的功能和结构设计。嵌入式软件的开发与传统的软件开发有许多共同点，它继承了许多传统软件的开发习惯，但由于嵌入式软件运行于特定的应用环境，注定了嵌入式应用软件的开发具有其自身的特点。嵌入式软件一种典型的开发模式是宿主机一目标机(Host一Target)模式[12]，如图2.3所示。16图2.3宿主

7、机—目标机模式宿主机大多为通用的PC机，其操作系统大多为WindowS系列或Linux，用于完成应用软件的编码和操作系统的裁剪。而目标机是指待开发的硬件平台，通常目标机上的软硬件是可以裁剪和配置的。这种开发模式首先要在宿主机上建立一个交叉开发环境，完成目标机相应的软件功能，然后通过串口或网络口将交叉编译好的代码传输并装载到目标机上，并在编译环境或者操作系统的支持下进行调试和分析，最后目标机在特定环境下脱离宿主机能够单独运行。四、系统设计1、客户端功能和体系结构根据本系统的设计，客户端应完成以下功能:①数据采集通过监护仪内部的A/D采样卡，实时采集病人的

8、生理数据。本文心电数据的采样频率为200HZ，即每5ms采集一次心电数据。②波形显示作为一台可