嵌入式EMG/EP的研究与实现

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:litho
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肌电图诱发电位仪(EMG/EP)是一种用于确定周围神经肌肉系统和中枢神经系统的功能状态及可疑病变,对病损精确定位的医疗仪器。本课题分析了肌电图诱发电位仪(EMG/EP)现有研究状况和发展趋势,对当前EMG/EP系统中存在的主要问题进行了探讨,在此基础上研究设计了一套基于嵌入式的解决方案。具体而言,在嵌入式微处理器S3C2440上移植Windows CE5.0嵌入式操作系统,对外部的24位高精度模数转换器CS5381模拟采样前端、刺激器、打印机以及触摸屏等进行控制管理,最终将该系统应用到临床领域。   本论文共分六章,以研究嵌入式肌电图诱发电位仪为主线,从多机通信协议、模拟前端放大链路、电磁干扰、模数转换电路、电刺激电路、数控恒流源、嵌入式操作系统、通信接口驱动、FIR数字滤波器、图形操作界面等模块入手,研究与实现EMG/EP系统的关键技术。   第一章简要分析了EMG/EP的发展现状和发展趋势。指出了发展中的问题,在此基础上提出基于嵌入式的解决研究方案,并阐明了研究意义和主要研究内容。   第二章介绍了嵌入式肌电图诱发电位仪硬件和软件平台总体设计。首先简要介绍了肌电图诱发电位仪的工作原理,对整个系统进行了需求分析:其次分析了硬件总体架构以及外围硬件的设计;最后阐述了系统软件总体架构和嵌入式操作系统的选择。   第三章论述了嵌入式EMG/EP硬件平台的具体实现过程。首先介绍了ARM主控平台的设计;其次分析了模拟前端数据采样,包括了电磁干扰屏蔽,放大电路以及模数转换电路;接着介绍了电刺激模块的设计和视频刺激模块的设计,最后对系统的整体供电电路有详细的阐述。本章构建了嵌入式系统的整体硬件平台,为系统软件的稳定运行提供良好的平台。   第四章介绍了EMG/EP的软件设计。首先论述了Window CE5.0嵌入式操作系统串口驱动程序设计以及通信数据格式,然后重点论述了软硬件的接口点FIR滤波器的设计和优化过程,最后详细阐述了图形操作界面的设计与实现以及电刺激器的软件设计。   第五章介绍了嵌入式肌电图诱发电位仪在开发过程中测试模型的建立,硬件电路的的调试方法、过程、以及测试记录。   第六章对本设计进行了总结,阐述了本设计已完成的工作和待完善的工作。
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