便攜式心電圖采集與控制系統(tǒng)

　　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(wěn)定因素，經放大、低通濾波、高通濾波和主放后，輸出仍存在干擾，必須專門濾除。

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

　　LCD 模塊

　　此系統(tǒng)采用MGLS12864 LCD模塊，由于該液晶顯示器沒有內部字符發(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陣字模庫，然后按圖形方式進行顯示。MGLS12864 模塊與LPC2478 連接，D0～D7 為數據/命令雙向總線，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 為讀寫命令信號，CE為控制允許信號。

　　軟件設計

　　操作系統(tǒng)

　　本系統(tǒng)對數據處理、數據顯示及網絡傳輸需要很高的實時性，一個可靠的RTOS是系統(tǒng)穩(wěn)定有效運作的保證，所以我們將在LPC2478上移植mC/OS II實時操作系統(tǒng)，用以滿足系統(tǒng)對多線程、硬實時的嚴格要求。

　　mC/OS II是一個成熟穩(wěn)定的占先式實時內核，基于優(yōu)先級調度，支持56個用戶任務，提供信號量、郵箱、消息隊列等任務通信機制，能夠極大提高CPU的利用效率。由于基于優(yōu)先級來執(zhí)行任務，如果其中一個任務跑飛，其它高優(yōu)先級則可以通過運行系統(tǒng)的監(jiān)視程序對其進行修復，因此在高安全性場合具有廣泛的應用。且mC/OS II源碼開放，移植簡單，在基于ARM的32位微處理器中有大量成功的案例。在mC/OS II中，每個任務都是無限循環(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引腳進行A/D轉換，經轉換后的數據為無符號32位數據格式，將其放入緩存數組中送給USB進行存儲，并留待給LCD顯示輸出，具體實現(xiàn)過程為：

　　首先，需創(chuàng)建兩個數據緩存區(qū)“GcWritFileData[DATA_N]”及“GcReadFileData[DATA_N]”做為“寫文件緩沖區(qū)”及“讀文件緩沖區(qū)”，初始化mC/OS II操作系統(tǒng)，創(chuàng)建用于處理A/D轉換的任務Task0及用于LCD顯示的任務Task1，啟動多任務環(huán)境，在Task0中首先進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，進行ADC模塊設置，設置轉換時鐘等，采用直接啟動ADC轉換，進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“寫文件緩沖區(qū)”。接著初始化USB HOST，并創(chuàng)建文件系統(tǒng)任務“OSFileTask”，用“OSFileOpen”函數創(chuàng)建并打開一個命名為“ECD.dat”的文件，通過“OSFileWrite”函數將“GcWritFileData” 寫文件緩沖區(qū)的數據寫入到U盤中，并通過其返回值判斷寫文件是否成功，完成寫文件后再使用“OSFileRead”函數將“GcWritFileData” 寫文件緩沖區(qū)的數據讀寫到“GcReadFileData” 讀文件緩沖區(qū)，再通過寫、讀文件緩沖區(qū)數據的比較來確定寫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的過程。程序流程圖如圖5所示。