基于Cortex的心电信号传输

发布时间：2017-05-23 12:21

  本文关键词：基于Cortex的心电信号传输，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着经济的快速发展，进入21世纪以来，人们整体的工作节奏变快，工作压力越来越大，生活负担越来越重，环境污染越来越重，环境的恶化与压力的增大导致心血管疾病的发病率以及死亡率越来越高，已经慢慢成为了威胁人类健康的主要疾病，统计显示，全世界平均每死亡三个人就有一个是死于心血管疾病，如果我们可以采取有效的措施能够在即将发病的时第一时间发现发病情况并且实施有效的治疗，可以很有效的减少心血管疾病发病的情况下所造成的死亡情况，降低死亡率。 基于Cortex的心电信号传输系统作为一个便携式远程监护系统，可以实现将采集并保存到SD卡中的人体的心电信号上传到上位机进行查看和研究。它采用STM32F系列微控制器作为主控芯片，将采集到的SD卡中的数据进行处理，以数据文件的形式传输到上位机方便医务人员进行分析观察。 本论文主要完成了以下几方面的研究工作： 其一对心电信号传输系统的硬件基础做了详细的介绍，系统硬件采用的是基于Cortex-M3内核的STM32F103的主控芯片，本文首先对Cortex-M3处理器的主要特点及其内部结构做了详细的介绍，然后对USB的通信接口的主要性质做了详细的说明，主要着重完成了USB的接口性能的介绍然后对USB的四种传输类型做了详细说明。 其二是对本文采用的传输协议进行了详细的研究介绍。本文采用的是BulkOnly传输协议，整个传输过程包括命令阶段、数据阶段和状态阶段三个阶段，整个BOT状态机包括CBW与CSW两个模块，对CBW和CSW模块中包含的数据信息和状态信息进行了详细的研究，对SCSI命令集做了简要研究，然后对USB对MEMORY的读写操作的实现过程进行了重点研究。 其三是对心电信号传输模块进行了详细研究，详细研究了系统的软件部分设计和硬件部分信息。首先对USB的接口电路设计、USB设备的插入检测原理已及USB设备的枚举过程做了详细介绍，然后对整个传输过程的实现流程及部分程序代码的实现做了详细介绍。 最后对整个心电信号传输系统进行了总结和展望，，虽然心电信号传输系统完成了从SD卡到上位机的心电信号传输功能的实现，但是在传输的实时性和传输速度上面仍然具有一定的局限性，下一步可以发展研究在提升传输速度的基础上进行数据的无线传输，摆脱数据线的限制。
【关键词】：心电信号 Cortex-M3 Bulk Only协议 USB传输
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R318.04;TN911.7
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究本课题的目的和意义10-11
• 1.2 该课题国内外的研究现状及趋势11-12
• 1.3 论文的主要内容及章节安排12-14
• 第二章 核心芯片 Cortex-M3 及 USB 接口14-22
• 2.1 Cortex-M3 处理器14-16
• 2.2 USB 通信接口16-21
• 2.2.1 USB 接口性能16-19
• 2.2.2 USB 传输类型19-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第三章 数据传输协议22-34
• 3.1 USB 字段22-23
• 3.2 USB 事务处理23
• 3.3 USB 设备枚举过程23-24
• 3.4 USB 设备配置24-27
• 3.4.1 USB 设备请求24
• 3.4.2 USB 描述符24-27
• 3.5 Bulk Only Transport 传输27-30
• 3.5.1 Bulk Only Transport 协议27-28
• 3.5.2 命令传输与状态传输28-30
• 3.6 数据处理过程30-33
• 3.6.1 CBW 包解析30-32
• 3.6.2 SCSI 命令集32-33
• 3.7 本章小结33-34
• 第四章 基于 Cortex 的心电信号传输的研究与实现34-46
• 4.1 USB 通信的设计35-37
• 4.1.1 USB 接口硬件电路设计35-36
• 4.1.2 USB 固件库函数36-37
• 4.2 USB 通信的传输过程37-44
• 4.3 DMA 方式读取 SD 卡44-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第五章 总结与展望46-48
• 参考文献48-50
• 致谢50

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 胡倩;刘t$;李杰君;;USB通信技术研究[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年04期

2 徐有青,余胜生,周敬利;通用串行总线设备接口的设计[J];电子计算机与外部设备;1998年05期

3 周驰超;周樟伟;陶大锦;;人体生理信号采集系统[J];电子世界;2012年08期

4 汪胜,时亚弘;USB2.0技术概述[J];计算机应用研究;2001年03期

5 黄樱;刘君;刘卉;叶晓舟;;基于ARM的嵌入式USB主机系统设计[J];微计算机信息;2007年05期

6 孙建延,董浩斌,杨永友;单总线与PC机USB接口的实现与应用[J];仪表技术与传感器;2005年02期

7 ;第四届世界心脏日[J];中国临床医生;2005年06期

  本文关键词：基于Cortex的心电信号传输，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：387952