基于Linux和MCU的心电监护仪设计

　　电子发烧友网核心提示：随着人们生活节奏加快，人口逐渐老龄化，心脏疾病成为危害人类健康和生命的主要疾病之一。心电监护系统为心脏病人诊断和治疗提供了一个有效的手段，对心脏疾病的防治和诊断具有重大的意义，本介绍一种基于Linux 和MiniGUI 的心电监护系统，能够满足患者随时随地对心电进行方便快捷的监测，及时地发现异常情况并采取有效的措施，从而更好地保护人们的身体健康。

　　1 硬件系统设计

　　本系统采用S3C2440 处理器作为控制中心，S3C2440 是基于ARM920T 内核的16 /32 位RISC 嵌入式处理器，最高主频可达532MHz，提供64MSDRAM、64M Nand Flash 以及2M Nor Flash 的存储设备，独立的16kB 指令缓存和16kB 数据缓存，LCD 控制器，3通道的异步串口，SPI 同步串口，117 位通用的I /O 口，1个内部时钟，8通道10 位的ADC，触摸屏接口，以太网控制器、PCMCIA 接口、USB 接口等，具有高性能、低功耗、高性价比等特点，主要用于视频会议、网络监控，GPS 定位/导航仪等，特别是医疗电子设备。系统的整体硬件结构如图1 所示，能够实现对心电信号采集、处理、显示、存储等功能。

　　图1 系统总体硬件结构

　　2 软件系统设计

　　2.1  构建嵌入式Linux

　　心电界面的开发是基于MiniGUI 的嵌入式Linux系统。在各种嵌入式操作系统中，Linux 以其结构清

　　晰、源代码公开、功能强大、又易于移植得到广泛的使用。本系统内核采用2． 6 版本的内核，Linux 2． 6 内核在性能、模块支持、可用性、可测量性等方面有大幅度的提高。一个完整的嵌入式Linux 系统主要包括BootLoader（ 引导程序） 、内核和根文件系统3 个方面。本系统中Bootloader 采用ViVi，文件系统采用Yaffs。根据目标平台实际的需要，对引导程序、内核和文件系统进行裁减、配置，最后把编译好的ViVi 以及生成的Linux 内核和文件系统的镜像文件烧录到平台中并运行，嵌入式Linux 构建完毕。

　　2.2 图形用户界面MiniGUI

　　MiniGUI 是基于Linux 的轻量级的图形用户界面支持系统，是由原清华大学教师魏永明主持开发，遵循GPL 公约。所支持的操作系统已不仅仅限于Linux，它还可以在uClinux、uC /OS-Ⅱ、eCos 和Vx-Works 等系统上运行。已验证的硬件平台包括Intelx86，ARM （ ARM/AMR9 /StrongARM/xScale ） ，Power-PC，MIPS，M68K （ DragonBall /ColdFire ） 等。对MiniGUI 移植，首先下载MiniGUI 的源代码libminigui-1． 6． 10． tar． gz （ MiniGUI 函数库源代码） 和minigui-minigui-res-1． 6． 10． tar． gz（ MiniGUI 所使用的资源，包括基本字体、图标、位图和鼠标光标） ，然后编译安装并将MiniGUI 的资源拷贝到目标平台上，最后修改目标平台的/etc /MiniGUI． cfg 文件，对目标平台MiniGUI 的运行环境进行配置。