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基于ARM的心血管参数检测系统的实现

2020-11-30阅读(901)

基于ARM的心血管参数检测系统的实现

论文摘要

心血管疾病是当今世界危害人类健康的头号杀手,主要由高血压和动态粥样硬化等病症引起,早期这些病症不明显,但是一些相关的参数都已发生变化。因此通过检测这些参数就可以及早诊断出心血管疾病的潜在危险,也可以评估病人的病况和预示疾病的程度。因此若能及时检查这些参数就可以及早诊断出心血管疾病的潜在危险,为其预防和治疗争取了宝贵的时间。大量的临床实测结果证实,脉搏波的波形特征与心血管疾病密切相关。因此,系统通过检测脉搏信号来检测心血管参数。便携式医疗仪器具有很大的市场,医疗仪器已从传统的PC和工业控制计算机转向嵌入式计算机系统。随着微处理器运算能力的增加,ARM微处理器及其优越的性能必将成为心血管检测系统的的主要平台。本系统采用三星ARM920作为处理器,通过脉搏传感器采集脉搏信号,并基于嵌入式Linux操作系统来实现。系统可实时显示脉搏波波形,选择显示心血管参数。本论文详细阐述了如何通过检测脉搏波来计算心血管参数;具体分析了系统的硬件平台;主要论述了软件的实现,包括bootload的移植,嵌入式Linux系统的移植,驱动程序的移植;应用程序的编写;基于QT的图形界面开发。采用高性能的ARM处理器作为系统的控制核心,不但能实时检测到脉搏信号,并对信号进行分析处理,而且集成了丰富的外设接口,有利于整个系统的集成。进一步提高通过脉搏波信号计算心血管参数的精度,系统的集成化和小型化,对参数异常处理的进一步处理是今后工作的发展趋势。随着医疗卫生事业的发展,心血管疾病的预防和治疗急需解决,心血管检测系统具有广阔的市场空间,不仅适合临床使用,也适合普通家庭的应用。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 心血管参数检测意义与方法
  • 1.1.1 心血管参数检测意义
  • 1.1.2 心血管参数检测方法
  • 1.2 技术背景与研究现状
  • 1.2.1 脉搏波理论基础
  • 1.2.2 基于脉搏波的主要心血管功能参数
  • 1.2.3 基于脉搏波的心血管功能研究现状
  • 1.3 嵌入式Linux系统概述
  • 1.3.1 嵌入式系统概述
  • 1.3.1.1 嵌入式系统定义
  • 1.3.1.2 嵌入式系统的组成
  • 1.3.1.3 嵌入式系统的特点
  • 1.3.2 嵌入式Linux简述
  • 1.4 论文的主要内容
  • 第二章 嵌入式平台搭建
  • 2.1 嵌入式系统的开发过程
  • 2.2 嵌入式Linux开发环境的建立
  • 2.3 网络文件系统及其配置
  • 第三章 硬件平台设计
  • 3.1 总体设计
  • 3.2 核心器件选择
  • 3.2.1 S3C2410处理器介绍
  • 3.2.2 脉搏传感器简介
  • 3.2.3 LCD简介
  • 3.2.4 触摸屏简介
  • 3.2.5 网卡简介
  • 3.3 系统各模块介绍
  • 3.3.1 系统总体模块介绍
  • 3.3.2 A/D模块介绍
  • 3.3.3 触摸屏模块介绍
  • 3.3.4 LCD模块介绍
  • 3.3.5 网卡模块介绍
  • 第四章 软件设计
  • 4.1 软件设计思路
  • 4.2 bootloader的移植
  • 4.2.1 bootloader简介
  • 4.2.2 bootloader的烧写
  • 4.2.3 bootloader的使用
  • 4.3 Linux操作系统的移植
  • 4.3.1 设置参数
  • 4.3.2 修改内核
  • 4.3.3 内核配置与编译
  • 4.4 驱动程序的实现
  • 4.4.1 Linux设备驱动概述
  • 4.4.2 字符设备驱动
  • 4.4.2.1 驱动程序的加载
  • 4.4.2.2 驱动初始化
  • 4.4.2.3 设备操作
  • 4.4.2.4 卸载驱动
  • 4.4.3 网卡驱动
  • 4.4.3.1 网卡芯片简介
  • 4.4.3.2 网卡驱动分析
  • 4.4.3.3网卡驱动移植
  • 4.4.4 LCD驱动
  • 4.4.4.1 LCD控制器简介
  • 4.4.4.2 LCD驱动分析
  • 4.4.4.3 LCD驱动移植
  • 4.4.5 A/D和触摸屏驱动
  • 4.4.5.1 ADC控制器简介
  • 4.4.5.2 A/D驱动
  • 4.4.5.3 触摸屏驱动
  • 4.4.5.4 互斥解决
  • 4.4.5.5 驱动移植
  • 4.4.5.5.1 触摸屏驱动移植
  • 4.4.5.5.2 A/D驱动移植
  • 4.5 应用程序的设计与实现
  • 4.5.1 应用程序总体设计
  • 4.5.2 脉搏波采集
  • 4.5.2.1 采样周期的确定
  • 4.5.2.2 采样持续时间的确定
  • 4.5.3 滑动平均滤波
  • 4.5.4 脉搏波检测
  • 4.5.5 心血管参数计算
  • 4.6 构建根文件系统
  • 4.6.1 嵌入式Linux文件系统的介绍
  • 4.6.2 嵌入式Linux文件系统的组成
  • 4.6.3 CRAMFS文件系统
  • 4.6.4 构建根文件系统
  • 第五章 基于QT库的图形界面设计与实现
  • 5.1 基于QT的图形界面开发概述
  • 5.1.1 QT简介
  • 5.1.2 QT/Embedded简介
  • 5.1.3 QT/Embedded开发环境简介
  • 5.1.4 信号与插槽
  • 5.2 QT库对触摸屏的支持
  • 5.2.1 QT/E加载触摸屏
  • 5.2.2 触摸屏的校准
  • 5.3 QT在ARM板上的移植
  • 5.3.1 安装QT/Embedded工具开发包
  • 5.3.2 交叉编译QT/Embedded库
  • 5.3.3 移植QT/Embedded库
  • 5.4 基于QT的应用程序开发
  • 5.4.1 系统QT应用程序
  • 5.4.2 QT应用程序开发流程
  • 第六章 系统运行结果与分析
  • 6.1 心血管参数分析
  • 6.2 系统运行结果及分析
  • 第七章 总结与展望
  • 7.1 总结
  • 7.2 展望
  • [参考文献]
  • 硕士期间发表的论文和参与的项目
  • 致谢

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