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基于ARM&Linux的嵌入式微型生化分析系统软件设计

2020-12-02阅读(972)

基于ARM&Linux的嵌入式微型生化分析系统软件设计

论文摘要

生化分析仪是一种典型的光、机、电、算一体化的生物医疗检测分析仪器,主要用于测定人体体液中的各种生化指标。随着科学技术的发展,研究一种检测快速、操作简单直观、携带方便的微小型生化分析仪器是生化分析仪的一个重要发展方向,特别是近年来嵌入式技术和化学计量学的迅速发展,更是为生化分析仪的智能化、便携化研究提供了契机,成为近年来的研究热点。本论文根据国防预研XXX项目的总体要求,在研究微型快速生化分析系统硬件设备的基础上,提出了以S3C2410A处理器为核心的嵌入式微型生化分析系统设计方案;采用Linux-2.6内核技术,搭建完成了基于嵌入式Linux的生化分析系统软件平台;提出了Linux系统下嵌入式微型生化分析系统信号采集驱动的设计方法和串口控制方法;根据仪器外围设备要求,完成了LCD驱动和触摸屏驱动的设计和移植;选择Qt/Embedded开发环境,采用面向对象编程技术完成了嵌入式微型生化分析系统的应用软件设计,成功地研制出达到了实用化要求的嵌入式微型生化分析系统应用软件;完成了整个软件系统的调试和应用测试实验。论文主要研究工作是:①在研究微型快速生化分析系统硬件设备的基础上,提出了以S3C2410A处理器为核心的嵌入式微型生化分析系统设计方案;②搭建了基于嵌入式Linux的生化分析系统软件平台。主要包括嵌入式Linux启动引导过程的研究与移植,内核的定制、编译、移植,及相应文件系统的创建;③研究了Linux设备驱动程序,编写实现了嵌入式微型生化分析系统的信号采集驱动程序和串口控制程序;④研究了嵌入式系统常用的外设驱动程序,对LCD、触摸屏等驱动进行了设计与移植;⑤基于Qt/Embedded完成了嵌入式微型生化分析系统应用软件的设计,成功地研制出满足检测快速、操作简单直观、智能化的嵌入式微型生化分析系统应用软件;⑥对整个软件系统进行了现场调试和应用测试实验,分析了实验结果。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.2 国内外生化分析仪现状
  • 1.3 嵌入式研究现状
  • 1.4 课题的意义及研究内容
  • 1.5 本章小结
  • 2 嵌入式微型生化分析系统硬件系统
  • 2.1 系统结构及工作原理
  • 2.1.1 系统结构
  • 2.1.2 系统工作原理
  • 2.2 基于 S3C2410A 处理器的核心板及其扩展
  • 2.3 本章小结
  • 3 嵌入式微型生化分析系统软件平台搭建
  • 3.1 嵌入式 Linux 系统的启动过程研究
  • 3.1.1 BootLoader 概述
  • 3.1.2 vivi 分析
  • 3.1.3 vivi 移植
  • 3.2 嵌入式 Linux 内核的定制移植
  • 3.2.1 Linux 内核结构
  • 3.2.2 Linux 内核定制
  • 3.2.3 Linux 内核移植
  • 3.3 嵌入式 Linux 文件系统的建立
  • 3.3.1 嵌入式文件系统概述
  • 3.3.2 根文件系统的组成
  • 3.3.3 文件系统的制作
  • 3.4 本章小结
  • 4 嵌入式微型生化分析系统驱动程序设计
  • 4.1 Linux 设备驱动程序概述
  • 4.2 嵌入式微型生化分析系统信号采集驱动设计
  • 4.2.1 嵌入式微型生化分析系统信号采集原理
  • 4.2.2 采集时间的计算
  • 4.2.3 信号采集驱动的实现
  • 4.3 嵌入式微型生化分析系统串口通信驱动设计
  • 4.3.1 串口原理简介
  • 4.3.2 串口通信编程
  • 4.3.3 串口通信的实现
  • 4.4 LCD 驱动设计
  • 4.4.1 LCD 工作原理介绍
  • 4.4.2 基于FrameBuffer 的LCD 驱动程序结构
  • 4.4.3 LCD 驱动的移植实现
  • 4.4.4 LCD 驱动的配置及编译
  • 4.5 触摸屏驱动设计
  • 4.5.1 触摸屏工作原理介绍
  • 4.5.2 触摸屏驱动的实现
  • 4.5.3 触摸屏驱动的配置及编译
  • 4.6 本章小结
  • 5 嵌入式微型生化分析系统GUI 应用程序设计
  • 5.1 Qt/Embedded 介绍
  • 5.2 建立 Qt/Embedded 开发环境
  • 5.2.1 Linux 系统下Qt/Embedded 的主机端安装
  • 5.2.2 交叉编译Qt/Embedded 库
  • 5.3 嵌入式微型生化分析系统中生化测量方法分析
  • 5.3.1 紫外-可见光分光光度法
  • 5.3.2 吸收定律
  • 5.3.3 常用测定方法
  • 5.3.4 临床生化检测中的常规方法
  • 5.4 嵌入式微型生化分析系统应用软件总体设计思路
  • 5.4.1 数据库的选择与设计
  • 5.4.2 对设备驱动的封装与调用
  • 5.4.3 软件系统的扩展
  • 5.5 软件系统的组成模块
  • 5.5.1 项目编辑模块
  • 5.5.2 项目测试模块
  • 5.5.3 历史数据模块
  • 5.5.4 系统设置模块
  • 5.6 本章小结
  • 6 系统调试及实验结果分析
  • 6.1 嵌入式微型生化分析系统软件平台的联合调试
  • 6.1.1 引导程序vivi 的调试
  • 6.1.2 Linux 内核的启动及文件系统的加载
  • 6.2 嵌入式微型生化分析系统驱动程序的加载调试
  • 6.2.1 触摸屏驱动程序的加载调试
  • 6.2.2 信号采集驱动的加载调试
  • 6.3 嵌入式微型生化分析系统GUI 应用程序的移植调试
  • 6.3.1 Qt/Embedded 库的移植
  • 6.3.2 Qt/Embedded 程序对数据库的支持
  • 6.3.3 Qt/Embedded 程序对中文显示的支持
  • 6.3.4 Qt/Embedded 程序在 S3C2410A 上对浮点运算及显示的支持
  • 6.4 应用测试实验及结果分析
  • 6.4.1 稳定性测试
  • 6.4.2 重复性测试
  • 6.4.3 线性测试
  • 6.4.4 杂散光测试
  • 6.4.5 对比测试
  • 6.4.6 结果分析
  • 6.5 本章小结
  • 7 总结与展望
  • 7.1 总结
  • 7.2 后续研究工作展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 硕士期间发表论文

    • 相关论文文献

    • [1].探讨临床检验生化分析中的质量保证[J]. 中国处方药 2015(02)
    • [2].生化分析与技术实验教学探索与实践[J]. 农产品加工(学刊) 2013(19)
    • [3].临床检验生化分析的前质量保证探析[J]. 科技资讯 2019(24)
    • [4].临床检验生化分析的前质量保证分析[J]. 中西医结合心血管病电子杂志 2019(27)
    • [5].赛前运动营养补充生化分析[J]. 中国体育教练员 2020(03)
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    • [26].生化分析实验教学的实践与探索[J]. 教育现代化 2019(A1)
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    • [28].269例部队机关干部血液生化分析与干预[J]. 中国医药科学 2011(19)
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    • [30].核酸外切酶辅助的信号放大策略在生化分析中的应用进展[J]. 分析化学 2015(11)

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