基于DSP的便携式生理参数采集系统的研究

摘要

随着国民健康意识提高、人口老龄化加剧、以及新医改政策的驱动，便携式生理参数采集系统越来越受到重视。
　　 关于采用DSP来采集心电、血压、血氧及脉搏率等基本生理参数一直是DSP应用的一个研究热点。本文在推荐出几种生理参数采集模块的基础上，提出了基于DSP的便携式生理参数采集系统的架构，构建了一个通用平台。
　　 TMS320C5000DSP平台提供了业界功耗最低的广泛16位DSP产品系列，其中TMS320VC5504/05，TMS320C5504/05/14/15，TMS320C5532/33/34/35定点数字信号处理器基于TMS320C55xV3.3CPU，面向低成本超低功耗应用，适用于便携式医疗电子。本论文从CPU架构、功耗、片上资源、存储器映射四个方面讨论了所用的DSP。
　　 便携式生理参数采集系统的特点之一是低功耗，本文从主处理器DSP的电源管理到系统外围模块的电源管理进行了深入的探索，给出了具体的解决方案，并对硬件设计作了总结。
　　 介绍了DSP开发环境CodeComposerStudiov4(CCSv4)和芯片支持库C5000ChipSupportLibrary(CSL)，在此基础上，结合需求，给出了CSL使用实例。为了适应高效的编程要求，探讨了程序自动工具的使用方法。
　　 结合滤波器设计与分析工具FDATool和紧耦合FFT硬件加速器HWAFFT，给出了生理参数采集系统中心电的滤波实例。
　　 对生理参数采集前端通信以SPI通信为例进行了总结，然后重点对基于TMS320C55xV3.3CPU架构的DSP的片上外设USB2.0、LCD给出了调试总结，最后就SD卡文件系统构建及上位机获取便携式设备采集到的信息的方法给出了汇总方案。
　　 在论文最后，总结了所做工作，展望了围绕便携式生理参数采集系统的研发思路。