便攜式心電圖采集與控制系統

　　雖然前置放大電路對共模干擾具有較強的抑制作用，但部分干擾是以差模信號方式進(jìn)入電路的，且頻率處于心電信號的頻帶之內，加上其他各種不穩定因素，經(jīng)放大、低通濾波、高通濾波和主放后，輸出仍存在干擾，必須專(zhuān)門(mén)濾除。

　　經(jīng)過(guò)陷波器后的心電信號為雙極性，系統中的MD芯片只能量化單極性信號，所以，通過(guò)TLC2254把雙極性信號轉化為單極性信號。

　　LCD 模塊

　　此系統采用MGLS12864 LCD模塊，由于該液晶顯示器沒(méi)有內部字符發(fā)生器，所以在屏幕上顯示的任何字符、漢字均須事先建立點(diǎn)陣字模庫，然后按圖形方式進(jìn)行顯示。MGLS12864 模塊與LPC2478 連接，D0～D7 為數據/命令雙向總線(xiàn)，CS 為片選信號，RES 為復位信號，D/I 為數據/命令選擇信號，R/W 為讀寫(xiě)命令信號，CE為控制允許信號。

　　軟件設計

　　操作系統

　　本系統對數據處理、數據顯示及網(wǎng)絡(luò )傳輸需要很高的實(shí)時(shí)性，一個(gè)可靠的RTOS是系統穩定有效運作的保證，所以我們將在LPC2478上移植mC/OS II實(shí)時(shí)操作系統，用以滿(mǎn)足系統對多線(xiàn)程、硬實(shí)時(shí)的嚴格要求。

　　mC/OS II是一個(gè)成熟穩定的占先式實(shí)時(shí)內核，基于優(yōu)先級調度，支持56個(gè)用戶(hù)任務(wù)，提供信號量、郵箱、消息隊列等任務(wù)通信機制，能夠極大提高CPU的利用效率。由于基于優(yōu)先級來(lái)執行任務(wù)，如果其中一個(gè)任務(wù)跑飛，其它高優(yōu)先級則可以通過(guò)運行系統的監視程序對其進(jìn)行修復，因此在高安全性場(chǎng)合具有廣泛的應用。且mC/OS II源碼開(kāi)放，移植簡(jiǎn)單，在基于A(yíng)RM的32位微處理器中有大量成功的案例。在mC/OS II中，每個(gè)任務(wù)都是無(wú)限循環(huán)的，處于5種狀態(tài)之一：休眠態(tài)、就緒態(tài)、運行態(tài)、掛起態(tài)和中斷態(tài)。

　　2.A/D轉換及轉存USB模塊：

　　由前端心電信號放大模塊放大后的心電信號直接送給LPC2478芯片的P0.23引腳進(jìn)行A/D轉換，經(jīng)轉換后的數據為無(wú)符號32位數據格式，將其放入緩存數組中送給USB進(jìn)行存儲，并留待給LCD顯示輸出，具體實(shí)現過(guò)程為：

　　首先，需創(chuàng )建兩個(gè)數據緩存區“GcWritFileData[DATA_N]”及“GcReadFileData[DATA_N]”做為“寫(xiě)文件緩沖區”及“讀文件緩沖區”，初始化mC/OS II操作系統，創(chuàng )建用于處理A/D轉換的任務(wù)Task0及用于LCD顯示的任務(wù)Task1，啟動(dòng)多任務(wù)環(huán)境，在Task0中首先進(jìn)行硬件平臺的初始化，設置P0.23為AIN0[0]功能，作為A/D轉換的輸入引腳，進(jìn)行ADC模塊設置，設置轉換時(shí)鐘等，采用直接啟動(dòng)ADC轉換，進(jìn)行轉換的參考電壓為精密恒壓源提供的2.5V電壓，最后轉換結果保存至“寫(xiě)文件緩沖區”。接著(zhù)初始化USB HOST，并創(chuàng )建文件系統任務(wù)“OSFileTask”，用“OSFileOpen”函數創(chuàng )建并打開(kāi)一個(gè)命名為“ECD.dat”的文件，通過(guò)“OSFileWrite”函數將“GcWritFileData” 寫(xiě)文件緩沖區的數據寫(xiě)入到U盤(pán)中，并通過(guò)其返回值判斷寫(xiě)文件是否成功，完成寫(xiě)文件后再使用“OSFileRead”函數將“GcWritFileData” 寫(xiě)文件緩沖區的數據讀寫(xiě)到“GcReadFileData” 讀文件緩沖區，再通過(guò)寫(xiě)、讀文件緩沖區數據的比較來(lái)確定寫(xiě)入文件數據是否正確，至此，完成從A/D轉換接收數據及轉存至USB的過(guò)程。程序流程圖如圖5所示。