基于PCI总线的心电信号数据采集系统的设计

论文摘要

心电监护系统是一种准确提取心电信号,并及时进行分析、处理和判断的医学仪器。它给医生的正确诊断和医疗方案的制定提供基本依据,对患者病情的监测和防护具有重要作用。应用PC机进行心电数据存储、处理及实时显示ECG波形是家庭监护系统革命性变化的一方面。为了适应未来发展的需要,论文选用PCI局部总线作为心电信号传输的桥梁,将心电信号的采集和主机对心电信号的处理联系起来,对于家庭心电监护系统的研究具有重要意义。结合系统的实际需要,提出了可行的设计方案,并对系统的硬件设计过程进行了详细的分析。本系统由两大部分组成:心电信号的采集和心电信号的PCI传输。心电信号的采集主要是针对心电信号的特点进行了的放大、滤波和A/D转换设计。心电信号的PCI传输包括PCI设备和主机端的协同工作。PCI设备方面,重点介绍了PCI接口电路的设计、EEPROM程序的编写以及可编程逻辑器件CPLD的设计。主机端介绍了Windows2000下PCI驱动程序的编写,对从事相关课题研究具有借鉴意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景和意义
• 1.2 家庭心电监护系统的发展和展望
• 1.2.1 家庭心电监护系统的发展
• 1.2.2 家庭心电监护系统的展望
• 1.3 课题的研究内容
• 第2章 系统设计方案选择
• 2.1 心电信号的提取方案选择
• 2.1.1 人体固有信息的提取
• 2.1.2 心电信号的提取方案
• 2.2 心电信号的预处理方案和模数转换
• 2.2.1 心电信号的预处理方案
• 2.2.2 心电信号的模数转换
• 2.3 心电信号传输的方案选择
• 2.3.1 PCI接口实现方案选择
• 2.3.2 逻辑控制器件的选择
• 2.3.3 驱动程序开发方案的选择
• 2.4 本章小结
• 第3章 心电信号的采集
• 3.1 心电信号的产生和特点
• 3.2 心电信号的放大滤波设计
• 3.2.1 仪用放大器的设计
• 3.2.2 隔离放大器的设计
• 3.2.3 50Hz工频陷波器的设计
• 3.2.4 放大滤波电路设计中需要注意的问题
• 3.3 A/D转换器原理及应用
• 3.3.1 模数转换芯片AD574A的介绍
• 3.3.2 AD574A在系统中的应用
• 3.4 CPLD技术
• 3.4.1 CPLD技术简介
• 3.4.2 CPLD的开发语言—HDL语言
• 3.5 本章小结
• 第4章 PCI局部总线传输基础
• 4.1 PCI局部总线的发展和特点
• 4.1.1 PCI局部总线的发展
• 4.1.2 PCI局部总线的特点
• 4.2 PCI规范简介
• 4.2.1 PCI总线信号定义
• 4.2.2 PCI总线命令
• 4.3 PCI总线的配置技术
• 4.4 PCI总线传输控制
• 4.5 本章小结
• 第5章 PCI局部总线接口设计
• 5.1 PCI总线接口芯片—PCI9052
• 5.2 PCI9052与PCI总线的接口设计
• 5.3 PCI9052与EEPROM的接口设计
• 5.3.1 EEPROM的选择和接口设计
• 5.3.2 EEPROM内容设计
• 5.4 PCI9052与应用电路的接口设计
• 5.5 CPLD的程序设计
• 5.6 本章小结
• 第6章 驱动程序的设计开发
• 6.1 驱动程序介绍
• 6.1.1 开发驱动程序的意义
• 6.1.2 Windows环境下驱动开发的类型
• 6.1.3 WDM驱动程序模型介绍
• 6.1.4 驱动开发环境
• 6.2 心电采集系统驱动程序的开发
• 6.2.1 开发环境安装与设置
• 6.2.2 利用Driver Wizard向导生成PCI驱动程序框架
• 6.2.3 针对心电数据采集卡设计的驱动程序
• 6.2.4 驱动程序的安装
• 6.3 应用程序与设备驱动程序的通信技术
• 6.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录A