基于Linux的多功能监护仪软件设计

摘要

近年来，随着医疗的改革，家庭保健和社区医院等医疗模式逐渐在医疗领域中兴起。这些医疗模式通过远程医疗技术，有效的缓解了人们看病贵、看病难等问题。基于远程医疗监护的便携式小型多参数生理监护仪得到了广泛应用，这类监护仪更多采用高性能嵌入式操作系统作为平台以提供功能丰富的人机界面和具备较强的网络通信能力。Linux操作系统以其开源、免费、开发方便等特点，在监护仪中得到了广泛的应用。
　　本课题研究了基于Linux的多功能监护仪软件设计方法，该监护仪不仅可以在本地进行实时监护，还可以通过网络进行远程监护。本文从监护仪软件系统需求角度展开，分析了监护仪本控软件的需求和远程服务器软件的需求，并提出相应的方案，主要内容包括以下部分：
　　（1）嵌入式Linux操作系统的移植。根据监护仪的硬件和软件需求，对Linux操作系统的bootloader、内核和根文件系统进行移植。
　　（2）FPGA接口总线驱动设计。利用Linux系统虚拟内核机制，实现物理设备到用户虚拟地址空间的映射，为应用程序提供操作接口。
　　（3）监护仪的软件设计与实现。根据监护仪的软件需求，分别设计了心电监测功能、血氧监测功能、血压测量功能、体温测量功能以及用于手术后药物控制的输液控制功能。此外，监护仪软件还设计了异常报警、本地存储和远程监护功能。
　　（4）远程服务器的软件设计与实现。远程服务器需要对多个监护仪进行实时监控，因此远程服务器的软件设计需要实现并发响应模式，并且能够对监护仪进行远程操作。
　　本课题设计的基于Linux的多功能监护仪的本控软件实现了心电测量功能、血压测量功能、血氧测量功能以及输液控制功能。此外，本课题还设计了远程服务器软件作为监护仪的程控软件，该程控软件实现了对多个监护仪进行集中监护和远程监护功能。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景与意义

1.2国内外研究现状及发展趋势

1.3 课题任务与本文主要工作

第二章 多功能监护仪的软件总体方案设计

2.1 软件功能需求分析

2.2 系统工作原理

2.3 软件总体方案设计

2.4 软件设计平台

2.5 本章小结

第三章 操作系统移植与驱动设计

3.1 嵌入式Linux系统开发环境搭建

3.2 嵌入式Linux系统移植

3.3 驱动设计

3.4 本章小结

第四章 多功能监护仪的本控软件设计与实现

4.1 多功能监护仪本控软件概述

4.2.人机交互模块设计

4.3.数据采集模块设计

4.4.数据分析模块设计

4.5 网络通信模块设计

4.6辅助功能模块设计

4.7 本章小结

第五章 远程服务器的程控软件设计与实现

5.1概述

5.2 主控模块设计

5.3网络监听模块设计

5.4客户交互模块设计

5.5 本章小结

第六章 软件功能验证

6.1 监护仪软件功能验证

6.2远程服务器监护软件测试

第七章 结论与展望

致谢

参考文献

附录

攻硕期间取得的研究成果