多參數(shù)監(jiān)護儀能為醫(yī)學臨床診斷提供重要的病人信息,可實時檢測人體的心電信號、心率、血氧飽和度、血壓、呼吸頻率和體溫等重要參數(shù),實現(xiàn)對各參數(shù)的監(jiān)督報警。信息存儲和傳輸,是一種監(jiān)護病人的重要設備,監(jiān)護儀可實時、連續(xù)、長時間地監(jiān)測病人的重要生命特征參數(shù),具有很重要的臨床使用參考價值,并可便攜移動、車載使用,大大提高了使用率,為監(jiān)護病人和搶救病人提供了第一手臨床信息資料和多樣的生命特征參數(shù)。
隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展,人民生活水平不斷改善,醫(yī)療水平的不斷提高,各種醫(yī)療體制和社會保障體系的逐漸健全,目前醫(yī)院在臨床監(jiān)護意識和監(jiān)護產(chǎn)品的選擇上呈現(xiàn)較大提高,在監(jiān)護儀的綜合化、模塊化、專業(yè)化、智能化以及信息網(wǎng)絡化等方面的需求日益突出。由此,很多醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)將逐步進行儀器設備的更新?lián)Q代,對先進設備的技術要求也將不斷提高,要求檢測參數(shù)更多,顯示內(nèi)容更豐富,界面更漂亮,對數(shù)據(jù)進行更復雜的運算分析,設計緊湊,體積小巧,無線化,網(wǎng)絡化,攜帶方便,既可用于病房,也可用于室外,可以定時、連續(xù)、長時間地檢測病人的重要生命特征參數(shù)等等。
監(jiān)護儀的市場潛力將十分巨大,而面對醫(yī)療器械市場快速增長的局面,各品牌之間的競爭日也趨激烈,成本壓力日漸顯現(xiàn)。
作為高性能混合信號 (HPMS: High Performance Mixed Signal) 創(chuàng)新技術的供應商,恩智浦半導體NXP Semiconductors N.V.在32位ARM微控制器各類應用市場中歷年來一直處于領導者地位。
品佳集團作為NXP緊密的合作伙伴,結(jié)合監(jiān)護儀等醫(yī)療產(chǎn)品對處理器要求的高性能,高集成度,高性價比的特點,依照產(chǎn)品性能定位、性價比要求,推出了基于ARM9、Cortex-M4、Cortex-M3產(chǎn)品的多款應用方案,能夠滿足高中低檔監(jiān)護儀、心電儀等相似產(chǎn)品應用,具有很高的性價比。
一、整機結(jié)構(gòu)
該產(chǎn)品主要由計算機系統(tǒng)和各個采集模塊構(gòu)成,計算機系統(tǒng)包含了主控板、LCD顯示屏,鍵盤輸入,無線設備等等,采集模塊則依不同的產(chǎn)品型號,功能特點添加不同的檢測參數(shù)模塊,如:心電信號、心率、血氧飽和度、血壓、呼吸頻率等等,結(jié)構(gòu)框圖如下:
二、主控板原理框圖
主控板與外部的互連包括電源輸入和多路串口、TFT屏接口、模擬VGA接口、網(wǎng)絡接口、模擬輸出等。
三、ARM9LPC3250
這款先進的MCU采用強大的ARM926EJ-S內(nèi)核,VFP協(xié)處理器,高效的內(nèi)部總線矩陣和大量的標準外設來實現(xiàn)超強的性能,LPC32x0系列采用90納米工藝設計,特點是高性能,高集成度和低功耗,主要特點如下:
?208MHz, 32-bit ARM926EJ 處理器
?高達256KB SRAM和32KB I-cache / 32KB D-cache
?向量浮點協(xié)處理器(VFP),使性能提高5 倍左右,并減少代碼,降低功耗
?帶專用DMA 的10/100MEthernet MAC控制器
?帶觸摸屏接口的10-bit A/D 轉(zhuǎn)換器
?24位LCD控制器帶有專用的DMA控制器,支持STN和TFT,可編程的顯示分辨率高達1024×768。
?多達7個UART,均內(nèi)置小數(shù)波特率發(fā)生器和64 byte FIFO
?TFBGA296封裝
四、Cortex-M4: LPC43xx
LPC4000 微控制器系列,主頻高達150MHz,該系列產(chǎn)品是全球首次采用ARM? Cortex?-M4和Cortex-M0雙核心架構(gòu)的非對稱數(shù)位訊號控制器。 LPC4000系列控制器為DSP和MCU應用開發(fā)提供了單一的架構(gòu)和開發(fā)環(huán)境。利用雙核心架構(gòu)和恩智浦特有的可配置周邊設備。 Cortex-M0子系統(tǒng)處理器可分擔Cortex-M4處理器大量資料移動和I/O處理任務以減小Cortex-M4頻寬占用,使得后者可全力處理數(shù)位訊號控制應用中的數(shù)位計算。非對稱雙核心架構(gòu)降低了功耗、成本和系統(tǒng)復雜性,為開發(fā)者提供了單一芯片解決方案,讓軟體分區(qū)(partition)變得更簡單。
五、Cortex-M3: LPC18xx
作為業(yè)界最高性能的ARM? Cortex?-M3微控制器。LPC1800的低功耗優(yōu)化設計使其在極低頻率到150Mhz范圍內(nèi)最大發(fā)揮Flash或RAM的性能,并且和LPC4300系列pin2pin兼容,升級方便。
六、Cortex-M3: LPC178x
主要特點:?
?120MHz, Cortex-M3處理器
?高達512K FKASH、96K RAM
?4 kB EEPROM
?32/16/8-bit 外部總線接口
?10M/100MHz以太網(wǎng)、FS-USB OTG
?帶觸摸屏接口的12-bit A/D 轉(zhuǎn)換器、10-bit D/A
?24位LCD控制器帶有專用的DMA控制器,支持STN和TFT,可編程的顯示分辨率高達1024×768。
?多達5個UART,均內(nèi)置小數(shù)波特率發(fā)生器和64 byte FIFO
?SD card interface
?最多可達165個 I/O 口
?產(chǎn)品可兼容LPC2478
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