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基于USB技术的脉搏数据采集系统的研究与设计

刘艳  
【摘要】:祖国传统医学中,中医诊断是通过对就诊人员的“望、闻、问、切”来进行的,这里的“切”,就是切脉诊断。中医大夫用三个手指触摸就诊人员左右手的“寸、关、尺”以采集和感知人体的生理信息—血流波和动脉壁波的脉象,然后与存储在大脑中的各种病症脉象进行综合分析,从而做出正确诊断。切脉诊断的关键是感知人体脉象和与各种病症脉象的综合分析。在中医国际化高速发展的今天,中医数字化和标准化研究日益深入,利用现代计算机技术进行中医辅助诊疗的系统应运而生。基于USB 技术的脉搏数据采集系统从中医的脉诊数字化入手,采集并重现中医的脉图,可为中医师临床工作带来极大的方便。 USB( Universal Serial Bus,通用串行总线)是由Intel、Microsoft、IBM、及NEC 等众多计算机公司和通信公司共同开发的用于计算机外设连通到计算机的规范。由于USB 接口具有速度快、可以采用总线供电、易于扩展、使用灵活、支持即插即用和热插拔功能等特点,非常适合作为主机和脉搏采集系统之间的通信接口。针对把微弱的脉搏信号转换为电信号,并且进行相应处理,使系统能够实时的反应脉搏图像的问题,基于USB 技术的脉搏数据采集系统的设计严格遵循USB1.1 协议,采用TI 公司生产的内核兼容8051 带有闪存的高性能芯片MSC1211 作为微控制器采集信号,用Philips 公司生产的带并行总线的PDIUSBD12 芯片作为USB 接口器件,并且实现了用USB 接口为系统供电。 本系统中单片机系统主要完成信号采集、数据通信;PDIUSBD12 实现USB 接口通信;微机完成数据接收、存入数据库、数据处理、显示等功能。软件设计中采用汇编语言、C51 语言编写数据采集程序和对USB 接口芯片进行协议处理及数据交换的程序。上位机的数据处理程序应用C++ Builder语言编写。 本文详细介绍了基于USB 技术的脉搏数据采集系统的设计与实现。包括脉搏传感器的选用;微控制器和USB 接口芯片的选择、应用以及电路的连接;设备固件、设备驱动程序和应用程序的具体设计等。对USB1.1 协议


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