基于Linux和MCU的心電監(jiān)護儀設(shè)計

　　隨著人們生活節(jié)奏加快，人口逐漸老齡化，心臟疾病成為危害人類健康和生命的主要疾病之一。心電監(jiān)護系統(tǒng)為心臟病人診斷和治療提供了一個有效的手段，對心臟疾病的防治和診斷具有重大的意義，本介紹一種基于Linux 和MiniGUI 的心電監(jiān)護系統(tǒng)，能夠滿足患者隨時隨地對心電進行方便快捷的監(jiān)測，及時地發(fā)現(xiàn)異常情況并采取有效的措施，從而更好地保護人們的身體健康。

　　1 硬件系統(tǒng)設(shè)計

　　本系統(tǒng)采用S3C2440 處理器作為控制中心，S3C2440 是基于ARM920T 內(nèi)核的16 /32 位RISC 嵌入式處理器，最高主頻可達532MHz，提供64MSDRAM、64M Nand Flash 以及2M Nor Flash 的存儲設(shè)備，獨立的16kB 指令緩存和16kB 數(shù)據(jù)緩存，LCD 控制器，3通道的異步串口，SPI 同步串口，117 位通用的I /O 口，1個內(nèi)部時鐘，8通道10 位的ADC，觸摸屏接口，以太網(wǎng)控制器、PCMCIA 接口、USB 接口等，具有高性能、低功耗、高性價比等特點，主要用于視頻會議、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，GPS 定位/導(dǎo)航儀等，特別是醫(yī)療電子設(shè)備。系統(tǒng)的整體硬件結(jié)構(gòu)如圖1 所示，能夠?qū)崿F(xiàn)對心電信號采集、處理、顯示、存儲等功能。

　　圖1 系統(tǒng)總體硬件結(jié)構(gòu)

　　2 軟件系統(tǒng)設(shè)計

　　2.1  構(gòu)建嵌入式Linux

　　心電界面的開發(fā)是基于MiniGUI 的嵌入式Linux系統(tǒng)。在各種嵌入式操作系統(tǒng)中，Linux 以其結(jié)構(gòu)清

　　晰、源代碼公開、功能強大、又易于移植得到廣泛的使用。本系統(tǒng)內(nèi)核采用2． 6 版本的內(nèi)核，Linux 2． 6 內(nèi)核在性能、模塊支持、可用性、可測量性等方面有大幅度的提高。一個完整的嵌入式Linux 系統(tǒng)主要包括BootLoader（ 引導(dǎo)程序） 、內(nèi)核和根文件系統(tǒng)3 個方面。本系統(tǒng)中Bootloader 采用ViVi，文件系統(tǒng)采用Yaffs。根據(jù)目標(biāo)平臺實際的需要，對引導(dǎo)程序、內(nèi)核和文件系統(tǒng)進行裁減、配置，最后把編譯好的ViVi 以及生成的Linux 內(nèi)核和文件系統(tǒng)的鏡像文件燒錄到平臺中并運行，嵌入式Linux 構(gòu)建完畢。

　　2.2 圖形用戶界面MiniGUI

　　MiniGUI 是基于Linux 的輕量級的圖形用戶界面支持系統(tǒng)，是由原清華大學(xué)教師魏永明主持開發(fā)，遵循GPL 公約。所支持的操作系統(tǒng)已不僅僅限于Linux，它還可以在uClinux、uC /OS-Ⅱ、eCos 和Vx-Works 等系統(tǒng)上運行。已驗證的硬件平臺包括Intelx86，ARM （ ARM/AMR9 /StrongARM/xScale ） ，Power-PC，MIPS，M68K （ DragonBall /ColdFire ） 等。對MiniGUI 移植，首先下載MiniGUI 的源代碼libminigui-1． 6． 10． tar． gz （ MiniGUI 函數(shù)庫源代碼） 和minigui-minigui-res-1． 6． 10． tar． gz（ MiniGUI 所使用的資源，包括基本字體、圖標(biāo)、位圖和鼠標(biāo)光標(biāo)） ，然后編譯安裝并將MiniGUI 的資源拷貝到目標(biāo)平臺上，最后修改目標(biāo)平臺的/etc /MiniGUI． cfg 文件，對目標(biāo)平臺MiniGUI 的運行環(huán)境進行配置。