基于ARM的心电信号处理系统设计

　　本文设计了一个具有数字化、信息化特征的心电信号处理系统。该系统以 32 位高速 ARM 处理器为硬件平台，以实时操作系统作为软件平台，对硬件系统的资源进行了调度和分配，达到了对心电信号进行实时处理的效果，并且实现了对心电信号的实时显示、实时存储等功能。

　　据统计，我国目前有县及县级以上医院1.3万家，医疗机械总数达17.5万台，加上一些专业心脏疾病治疗机构，我国目前每年心脏疾病的门诊量约在一千万人次以上。根据国家卫生部《全国卫生信息化发展规划纲要》的目标，在2010年要基本实现医院的数字化和信息化。所以未来医疗器械市场对新型医疗设备的市场空间巨大，特别是拥有数字化和信息化特征的心电信号处理系统具有广阔的应用前景和实用价值。本文就是介绍的一种基于ARM的心电信号处理系统设计。

　　系统总体设计

　　本文所介绍的系统的主要功能是对心电信号进行实时的处理和传输，系统原理框图如图1所示。

图1 系统原理框图

　　心电信号通过电极提取进入模拟处理模块，在模拟处理部分经过放大和滤波处理后，提高了信号的强度和信噪比。信号经过量化后转换成数字信号，进入数字处理模块，在以ARM处理器为核心的数字处理模块中，心电信号被保存在一个缓冲区中，经过实时操作系统的调度后，通过USB通道传递到PC上，PC的软件模块包含了对USB通道数据的接收和对心电信号的处理，经过处理后的心电信号进一步提高了信噪比，并显示在屏幕上，从而达到协助医生诊断心脏疾病的目的。

　　1 S3C44B0X处理器

　　S3 C44B0X微处理器是Samsung公司专为便携式设备提供的高性能和高性价比的微控制器解决方案，使用32位的低功耗RISC内核ARM7TDMI，采用0.25μm CMOS工艺制造，支持新型总线结构SAMBAII(Samsung ARM CPU embedded Microcontroller Bus Architecture)。同时，S3C44B0X在ARM7TDMI核的基础上，扩展了一系列通用外围器件，使系统成本及外围器件数口降至最低，这些功能部件可以分为CPU单元、系统时钟管理单元、存储单元和系统功能接口单元。

　　片上集成的主要功能有：在ARM7TDMl基础上增加8KB的Cache;外部扩充存储器控制器(FP/EDO/SDRAM控制，片选逻辑);LCD控制器最大支持256色的DSTN，并带有1个LCD专用DMA通道;2个通用DMA通道、2个带外部请求引脚的DMA通道;2个带有握手协议的DART： 1个SIO;1个I2C总线控制器;5个PWM定时器及1个内部定时器;看门狗定时器;71个通用可编程I/O口，8个外部中断源;功耗控制模式有正常、低、休眠和停止;8路10位ADC;具有日历功能的RTC(实时时钟);PLL时钟发生器。