嵌入式系统脑流波形记录仪设计

收稿日期:2003-07-07 修订日期:2003-09-18作者简介:赵伟国(1973-),男,陕西人,浙江大学控制系硕士研究生,研究方向为嵌入式系统和智能仪表。

基于嵌入式系统的新型无纸记录仪赵伟国1,王文海2,冯　华2(1.浙江大学控制系,浙江杭州310027;2.浙江浙大中自集成控制股份有限公司,浙江杭州310007)摘　要:在分析了基于8位单片机的无纸记录仪的功能和结构的基础上,提出了一种新型的基于AT ME L 公司的32位嵌入式系统ARM 芯片AT91M55800A 的无纸记录仪的软件设计和硬件设计方案,完整地解决了基于8位单片机的无纸记录仪无法实现的难点,而且大大增强了仪表的实时性和稳定性,并在工业控制中得到证实。

关键词:无纸记录仪;单片机;实时性中图分类号:TH85+5;TP391.8 文献标识码:A文章编号:1001-4551(2004)03-0047-04The NEW P aperless 2R ecorder B ased on Embedded SystemZH AO Wei 2guo 1,W ANG Wen 2hai 2,FE NG hua 2(1.Department o f Control Engineering ,Zhejiang Univer sity ,Hangzhou 310027,China ;2.Zhejiang Zheda Zhongzi Integrated Control Stock Co.Ltd ,Hangzhou 310007,China )Abstract :The Author introduces a kind of Paperless 2Recorder designing based on A T91M55800A ,compared with that of based on MCS 251microcontroller.This New Paperless 2Recorder not only has the basic function of ordinary Paperless -Recorder ,but als o add the function of control.The Display of color LC D makes the interface m ore friendly.M oreover ,the instrument has g ood real time.The fact proves that the design is success ful.K ey w ords :paperless 2recorder ;single chip microcomputer ;realtime1　引　言随着工业过程自动化的高速发展,企业对无纸记录仪提出了越来越高的要求。

基于嵌入式系统的诱发脑电信号采集仪器设计向 洮* 颜培园 刘文臣X I ANG Tao YAN Pei -yuan L I U W en -chen do :i 10.3969/.j i ssn .1672-9528.2010.02.007摘 要 本文在建立了一个脑电信号源模型的基础上,仔细分析了脑电信号放大器的干扰与噪声,并且提出了抑制干扰与噪声的一系列措施。

然后根据脑电信号的特点着重讨论了前置放大器的设计,介绍了整个脑电信号采集系统的组成,以及软件设计方面的任务分析、数字滤波器以及关键的数据结构,最后讲解了诱发事件与诱发脑电信号的同步关系和数据的封装。

关键词 脑机接口 多通道处理 嵌入式系统 AbstractIn t h i s paper ,a bra i n e lectr i ca l signa l is establis hed on t he basis of the modelw as ana l y zed ,t he eeg a m plifi e r i nter -ference and no ise suppressi on ,and puts f o r w ard a series of m easures and no i se i nte rference .Then accord i ng to the character istics of eeg empha ti ca lly d i scusses the prea m plifi er des i gned ,i ntroduces the eeg acqu i sition sy stem ,and soft w are desi gn task ana l y si s ,dig -ita l filters and key data structure ,fi na lly expla i ned tr i gger events and i nduce the eeg da ta synchroniza tion of re l a ti ons and the encap -sulati on .K eyword s B ra i n-co m puter i nte rface M u lti -channe l processi ng T he e mbedded*山东电子职业技术学院 2500141 前言通过采集人类脑部的生理信号来获取人的意图一直都是人类的梦想,特别是自从1929年H ansBerger 第一次记录了脑电图(EEG )以来,人们一直推测它或许可以用于通信和控制,使大脑不需要通常的媒介-外周神经和肢体的帮助而直接对外界作用。

嵌入式技术电子测量技术ELECTRONICⅣ哐ASUREMENT TE(:HNOLoGY 第32卷第9期 2009年9月基于ARM微处理器的嵌入式数据记录仪的设计王阳苗克坚朱峰(西北工业大学计算祝学院西安710129接要:在航电系统设计中。

航空电子设备的使用通常面临很恶劣的环境,其运行状态的稳定性和可靠性是永恒的主题,因此在其运行时进行数据记录以备事后分析是很有必要的。

本文结合嵌入式技术和实时存储技术,采用数据记录和下载分时进行的策略,提出了基于ARM微处理器的嵌入式数据记录仪的设计方案。

文中着重研究了板载微处理器和存储系统的电路设计以及与USB主机的接口设计,最后以1553B总线为例,提出了一个具体的设计方案,并引入了适合实时数据采集的顺序记录式存储系统。

经过实践验证,该系统可以满足在恶劣环境下对航电设备进行实时可靠的数据记录的需求。

关键词:数据记录仪;实时存储技术;1553B总线;嵌入式计算中图分类号:TP302.1文献标识码:AEmbedded data recorder design based on ARM microcontrollerWang Yang Miao Kejian Zhu Feng(School Of Computer Science and Engineering,Northwestern Polytechnical University,Xi’an 710129Abstract:When designing the aviation device,recording some parameters are needed tO keep the stability and reliability because of its worse situation.With embedded computing technology and real-time storage technology。

一种基于嵌入式系统的数字电子记录仪的设计摘要：记录仪是通过时间或其它变量的变化将若干个变量的变化过程装换成能够读取和识别信号的一种仪器。

我国现使用的进口机械式记录仪在实际运用中出现了卡笔、卡纸等多项缺点与不足，本文以捣固车的数字记录仪的设计为研究基础，分析研究了该记录仪所采用的分层控制方面的硬件架构和WindowCE嵌入式的系统平台。

根据记录仪的日常使用要求，本文设计出来一台以WindowCE嵌入式系统为基础的数字化多通道记录仪。

关键词：电子记录仪；捣固车；嵌入式系统1前言工业生产自动化系统里的记录仪是非常重要的一种二次仪表。

记录仪作为一种显示仪表是获取、处理、转换、记录温度、流量、压力等各项实施数据，是实现对生产过程进行实施检测和事后分析的重要仪器。

以往的记录仪所使用的是功能单一、结构复杂的模拟仪表，需要人员对其进行加墨、换笔、换笔等一系列繁杂的维护工作，在生产工作当中它还容易出现断线、卡笔、卡纸等故障，其所记录的生产数据也只是以曲线的形式表达在纸张上，在对数据事后的保存、分析、编辑、处理等方面都存在缺陷。

随着九十年代以来的计算机技术、电子技术、接口技术以及微处理技术的快速发展，智能电子记录仪以其低成本自动化的技术以及开发研制出的多项功能而广泛运用于各个行业之中。

2智能型数字电子记录仪的系统设计捣鼓着是一种适用在铁路线路里的新线施工的大型养路机械，主要对运营的线路进行维修作业以及修清筛作业，帮助轨道进行拨道、抄平以及道碴捣固等工作，增加道床的石碴密实度，提高轨道的稳定性，从轨道的左右水平偏差和前后的高低偏差入手，矫正轨道所存在的方向偏差，让轨道线路满足和符合线路设计的标准以及线路维修的规则要求，切实保证列车在轨道上的安全运行。

结果的输出和显示、数据的测试和分析、数据的采集是电子记录仪功能的三大组成部分。

其中，数据的分析和结果的输出能够通过计算机软件系统完成，因此以计算机为基础的测量仪需要一定的模数转换输出、数据采集、信号放大等硬件部分的支持。

嵌入式智能医疗检测与监护系统设计随着科技的不断进步，嵌入式智能医疗检测与监护系统的设计与发展逐渐成为人们关注的焦点。

这些系统具有便携性、灵活性和智能化的特点，可以实时监测人体健康状况，并提供有效的医疗数据与分析结果，为医务人员提供准确的诊断和治疗方案。

本文将从系统设计的角度，对嵌入式智能医疗检测与监护系统进行详细的探讨。

首先，嵌入式智能医疗检测与监护系统设计的关键在于硬件的选择与构建。

这些系统通常由传感器、处理器、存储器、通信模块和显示屏等组成。

传感器负责采集人体各项生理指标，如心率、呼吸频率、血压等，而处理器则负责对采集的数据进行处理和分析，存储器用于存储大量的医疗数据，通信模块实现系统与云端的数据传输，显示屏则向用户展示监测结果。

在硬件选择上，需要综合考虑系统的功能需求、成本、功耗和可靠性等因素，选择最适合的硬件平台。

其次，嵌入式医疗监护系统的软件设计是设计的另一个重要方面。

软件部分主要负责数据的采集、处理和分析。

数据采集可以通过传感器实时获取人体的生理指标，然后将数据传送给处理器进行处理。

数据处理和分析阶段的算法设计是系统设计的核心，其中包括滤波、特征提取、模式识别等技术。

这些算法能够从海量的数据中提取有用的信息，用于医生的判断与诊断。

此外，为了提高系统的用户友好性，界面设计也是软件部分需要考虑的方面。

合理的界面设计能够使操作更加简单方便，并提供直观的监测结果。

接下来，嵌入式智能医疗检测与监护系统设计中的数据传输与存储也是一个关键环节。

传感器采集到的数据需要通过无线通信技术传输给监护系统的处理器，并存储在系统的存储器中。

目前，无线通信技术包括Bluetooth、WiFi和NFC等，可以根据系统的需求选择合适的通信技术。

另外，为了保护患者的隐私和数据安全，数据的传输和存储需要采取安全的措施，如加密和身份认证。

最后，嵌入式智能医疗检测与监护系统设计中一个重要的方面是系统的实时性能。

监测和检测的实时性对于医疗系统至关重要，特别是在急救和重症监护等领域。

嵌入式系统在智能医疗设备信号处理设计嵌入式系统在智能医疗设备信号处理设计中的应用是非常广泛的。

嵌入式系统是一种专门设计用于特定应用的计算机系统，它通常被嵌入到设备中，并负责控制和处理设备的各种功能和任务。

在智能医疗设备中，嵌入式系统可以用于处理和分析从传感器获取的生理信号，如心电图、脑电图和血压等。

这些信号是医生和护士用于诊断和监测患者健康状况的重要依据。

1. 嵌入式系统的选择和设计：在智能医疗设备中，嵌入式系统的选择和设计至关重要。

首先，需要根据设备的功能和要求确定嵌入式系统的性能和资源需求，例如处理器的速度、内存的大小等。

其次，需要考虑嵌入式系统的实时性要求，即处理信号的速度和延迟。

最后，还需要考虑嵌入式系统的可靠性和安全性，以确保设备在运行过程中不会出现故障或被恶意攻击。

2. 传感器信号的采集和转换：智能医疗设备通常需要使用传感器来采集不同的生理信号。

这些传感器将生理信号转换为电信号，并通过模拟转数字转换器（ADC）将信号转换为数字形式。

嵌入式系统需要具备相应的接口和电路来接收和处理这些数字信号。

此外，信号的采样率和精度也是设计中需要考虑的重要因素，以确保获得准确和可靠的信号数据。

3. 信号处理算法的开发和优化：一旦生理信号被转换为数字形式，嵌入式系统可以利用信号处理算法来对信号进行分析和处理。

例如，可以使用滤波算法来去除噪声和干扰，使用特征提取和分类算法来识别和诊断特定的疾病状态，使用数据压缩算法来减少存储和传输的数据量等。

在开发和优化这些算法时，需要考虑嵌入式系统的处理能力和资源限制，以及实时性和准确性的要求。

4. 数据存储和传输：嵌入式系统还需要考虑如何存储和传输处理后的数据。

对于长时间的监测和记录，设备需要具备足够的存储容量，并且可以通过无线或有线方式将数据传输到远程服务器或医疗系统中。

在传输过程中，数据的安全性和隐私保护也是需要重点考虑的因素。

5. 用户界面和交互设计：最后，嵌入式系统还需要提供用户界面和交互功能，以便用户可以直观地操作设备和查看处理后的数据。

嵌入式系统在智能医疗影像诊断辅助系统设计嵌入式系统在智能医疗影像诊断辅助系统设计中扮演着重要的角色。

以下是对该主题的详细解释。

1. 什么是嵌入式系统嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它被设计用于执行特定任务。

与通用计算机系统不同，嵌入式系统通常不具备复杂的用户界面，其硬件和软件被定制用于特定应用。

嵌入式系统通常具有实时性要求，并且需要在有限的资源条件下高效运行。

2. 什么是智能医疗影像诊断辅助系统智能医疗影像诊断辅助系统是一种利用计算机技术和人工智能算法来辅助医生进行医学影像诊断的系统。

该系统能够分析医学影像数据，并提供准确的诊断建议和辅助决策。

它可以帮助医生加快诊断过程，提高诊断准确性，从而改善患者的治疗效果。

3. 嵌入式系统在智能医疗影像诊断辅助系统中的作用：嵌入式系统在智能医疗影像诊断辅助系统中扮演着关键的角色。

它负责处理和分析大量的医学影像数据，并根据预先定义的算法进行图像特征提取和诊断结果推断。

嵌入式系统还需要与其他系统进行数据交互，例如医疗设备和医院信息系统，以获取和存储相关的患者数据。

通过集成各种传感器和通信模块，嵌入式系统能够实现数据的实时采集和传输，以便医生能够及时获取和分析影像数据。

4. 嵌入式系统的设计要求：在设计嵌入式系统时，需要考虑以下几个方面的要求。

首先是实时性要求，医学影像数据的处理和诊断需要在有限的时间内完成，以便医生能够及时作出治疗决策。

其次是可靠性要求，嵌入式系统在处理医学影像数据时不能出现错误，否则可能导致错误的诊断结果。

此外，嵌入式系统还需要满足节能和低功耗的要求，以延长电池寿命或减少能耗。

最后，嵌入式系统的设计还需要考虑成本和尺寸的约束，以满足实际应用的需求。

5. 嵌入式系统在智能医疗影像诊断辅助系统中的应用案例：嵌入式系统在智能医疗影像诊断辅助系统中有广泛的应用。

例如，在肺部影像诊断中，嵌入式系统可以通过图像处理和机器学习算法来识别肺部病变，并提供对病变类型和严重程度的推断。

基于嵌入式系统的行车记录仪的设计方案书指导老师：工程负责人工程组成员：日期：2018年4月28日摘要本设计选择具有高性能、低成本、低功耗等众多优点和拥有专门为嵌入式应用设计的ARMCortex-M3内核的STM32F107VCT6作为行车记录仪的中央处理单元，其内置256K的大容量闪存，拥有72MHz的高速时钟频率完全能够达到设计要求。

采用具有30万像素的OV7670图像传感器采集图像信息，并通过USB传输到STM32中,用TFT显示并且存储在内存卡中。

并为系统搭载UCOSII实时操作系统。

关键词：ARMCortex-M3、STM32、USB、OV7670、UCOSIIAbstract Thisdesignchoosetohavehighperformanceandlowcost,lowpowercon sumption,andmanyotheradvantagesandhasspeciallydesignedforem beddedapplicationARMarchitecture(M3kernelSTM32F107VCT6asthe centralprocessingunitofwirelesssmartordersystem,itslargecap acityflashmemorybuilt-in256k,72MHZclockfrequencyofhigh-speedcancompletelymeetthedesignrequirements.With300000pixel sOV7670imagesensorimageinformationcollection,andtransmitsth eSTM32throughUSB,useTFTdisplaysandstoredinthememorycard.And forthesystemwithUCOSIIreal-timeoperatingsystem.Keywords:ARMCortex-M3、STM32、USB、OV7670、UCOSII目录摘要1Abstract1第一章前言3第二章国内外研究现状4第三章整体方案设计5第四章各部分功能实现6第五章硬件电路设计15第六章部分程序15第七章心得体会31第八章参考文献31附录：(整机电路图>32第一章前言车辆行驶记录仪又称汽车黑匣子,它是将飞机黑匣子的设计思想应用于汽车,集机械、电子、微电脑于一体,用于预防事故、监查违章和科学管理,并为事故分析提出公正、准确、科学的依据。

一种基于嵌入式软核的数据记录仪设计方法王杰【摘要】随着军用电子装备的性能提升和功能扩展,数据记录仪开始向大容量、高速度、高可靠性的方向发展.本文提出了一种基于嵌入式软核的记录仪设计方法,通过FPGA芯片中的NIOSⅡ软核实现对存储系统的控制,结果表明,本方法可以有效提高记录仪的存储密度、读写速度以及可靠性.【期刊名称】《科技视界》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】2页(P10,39)【关键词】数据记录仪;嵌入式软核;NIOSⅡ【作者】王杰【作者单位】中国电子科技集团公司第38研究所,安徽合肥230088;孔径阵列与空间探测安徽省重点实验室,安徽合肥230088;智能情报处理重点实验室,安徽合肥230088【正文语种】中文随着军用电子技术的快速发展和新体制电子装备不断出现，信息的高速记录作为一项重要的功能被广泛应用于重大空情记录回放、雷达回波数据记录、图形图像实时捕获等，大容量记录仪的应用需求日趋迫切[1-2]。

目前常用的设计方法是采用SATA接口的硬盘作为存储介质[3-4]，通过多个硬盘并行读写以提高读写速度。

但是由于硬盘体积大，读写速度有限，这种方法存在存储密度低、读写速度不高的缺点，并且多个硬盘的数据同步控制和数据管理必须要增加额外的计算机来进行控制，增加了硬件成本和系统重量。

本文提出了一种嵌入式软核的数据记录仪设计方法，通过复用Altera公司FPGA芯片中的NIOS II CPU软核[5]来进行控制FLASH芯片的读写，同时完成数据管理和记录流程控制。

具有存储密度高、读写速度快、数据压缩率高、可靠性好等特点，具有广泛的应用前景。

FLASH控制器的设计是高速数据存储的关键和难点。

传统基于纯硬件的FLASH读写控制方式存在灵活性差、设计复杂的问题。

根据所选用FLASH芯片的特点，采用软件+硬件的读写控制方式；其中硬件部分对数据进行自动接收、缓存，运行在NIOS II CPU上的控制软件通过对FLASH发送读写控制命令来控制数据存储和读取。