基于usb2.0的人体脉搏信号采集系统

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1、西安电子科技大学硕士学位论文基于USB2.0的人体脉搏信号采集系统姓名：侯军亮申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：初秀琴20090101摘要本文将FPGA技术、USB2．0接口技术和虚拟仪器技术有机地结合在一起，以FPGA为硬件基础，通过系统硬件设计、逻辑设计和系统软件设计，实现了一款基于USB2．0的人体脉搏信号采集系统，并对其功能进行了全面、深入的分析。考虑到系统的实用性，确定设计准则：携带方便，功耗低，使用方便，灵活的配置，良好的抗噪声性能。基于上述设计准则，论文首先设计并实现了前端信号调理电路、模数转换电路、基于USB2．0接口的数据传输

2、及控制电路等系统硬件。关键的数据传输控制采用了FPGA结合USB2．0接口芯片CY7C68013实现，充分利用USB2．0的高速数据传输特性，在不加外部存储器的情况下，实现了外设数据到主机的大批量实时传送，解决了其它接口总线大数据量实时传输的瓶颈问题。设计过程中利用QuartuslI软件平台进行了功能仿真、时序仿真及设计验证。其次，在Labwindows软件平台上开发了比传统仪器更灵活、功能更强大、人机界面更加友好的应用程序。并在WIN2000环境下，利用DDK工具独立开发了专用的设备驱动程序和下载驱动程序。在上述工作的基础上，本文还结合国内外医学仪器的

3、发展现状，创新性地提出了该系统应用于多路生物电信号的分析和处理，并以人体脉搏信号为研究对象，在该系统平台上进行了相关的时域分析和频域分析。关键词：USB2．0驱动程序FPGA虚拟仪器技术脉搏信号AbstractAbstractInthisthesis．tocombinewithFPGAtechnologyandUSB2．0interfacetechnologyandvirtualinstrumenttechnology，withbasingonFPGAhardwareanddesigningsystemhardware，logicandsystemsof

4、tware，whichachieveadataacquisitionsystembasedonUSB2．0formeasurementofplusesignalofhumanbody，andtheproceduresoftheaboveworkalsoareanalyzed．Consideringthepracticalityoftheapparatus，thedesigncriterionsareconfirmedasfollow：carryconveniently，fixedbattery，lowenergy—cost，smallsize，advis

5、ablecapabilitywithstandingnoisesandconvenience·usage．Basedontheabovecriterions，thesystemofthehumanbodypulsesignalcollectionisdesignedintegrallyconsideringthepracticabilityandtheadvancementinfuture．Thedesigncontentsincludethe、selectionofthesensorandtheoperation．amplifier，thecoreof

6、A／Dswitcher，thedeviceandloaderdriverdesign，themethodoftransmissiondataandthehighefficiencydataanalysis．Moreover，makinguseofFPGAcombinewiththeUSB2．0chipCandevelopthetransmissionofagreatdealdata，usingQuartuslIsoftwareplatformforfunctionalsimulation，timingsimulationanddesignverifica

7、tioninthedesignprocess．TheapplicationprogramofsystemiscompiledbyusingthesoftwareofLabwindows，withusingthetechnologyofvirtualinstrument，whichmadesystembetterthantraditionalinstrument，morepowerfulandfriendlymall．machineinterfaceapplications．Inthewindows2000operatingsystemenvironmen

8、t，theuseoftheDDktoolforthedevelopmentofa