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基于TI OMAP3平台的多参数监护仪

作者:曾启明,廖江海,纪震时间:2012-02-13来源:电子产品世界

  引言

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/128914.htm

  在现代医学中,使用多参数对危重病人进行实时监测,可以及时地了解其心肺功能、血压以及氧合能力等综合因素,对病人的治疗起着非常重要的作用。多参数已经在病房护理和急救系统中得到了广泛的应用。

  基于传统PC平台的多参数成本高、体积大、操作复杂,使用范围具有局限性。而采用单片机为核心的便携式多参数监护仪运算能力低,功能单一,界面简陋,只能进行简单的信号显示和存储。本文以德州仪器公司(TI)ARM+DSP的双核处理器为核心,扩展参数采集前端、触摸屏、SD卡存储电路和网络接入电路等模块,设计及实现了一个具有实时检测、显示、存储和网络传输等功能的新型多参数监护仪。基于双核芯片的优异性能,系统可采用高效复杂的算法对各生命参数进行快速准确的检测、除噪和优化等处理,而Google Android丰富的应用支持,则为监护仪提供了良好的监护界面、网络功能以及应用扩展性。医生可使用该监护仪实时或远程掌握病人的信息,使用者也可以家中自行测量,这将是新一代“数字医疗社区/医院”的重要发展方向。

  系统架构

  处理核心

  处理器采用65nm低功耗工艺制造,内部集成了600MHz的Cortex-A8弹性内核以及430MHz的TMS320C64x+ DSP内核。ARM+DSP的双核结构使操作系统效率和代码的执行更加优化,ARM端负责系统控制工作,DSP端则承担繁重的实时信号处理任务,从而成功地解决了性能与功耗的最佳组合问题。具有双核结构的非常适合新型多参数监护仪的设计。低功耗可以更好地实现监护仪的便携性,满足野外救护等特殊需要;ARM对多种操作系统的支持,可以保证系统的稳定和良好的监护界面;DSP强大的运算能力可以确保对各生命参数进行快速、准确和复杂的分析处理。

  硬件架构

  系统框图如图1所示,监护仪的设计采用经典C/S(Client/Server,客户机/服务器)架构,既可以离线使用,也可以通过以太网或者Wi-Fi网络传送数据到远程PC服务端。人体各个生命特征信号通过导联电极、血氧探头、袖套等传感器获得后,在参数采集前端进行除噪、放大和A/D转换后,通过串行口送到OMAP3530进行检测、显示、存储和网络 传送等处理。



关键词: 监护仪 OMAP3530

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