嵌入式便携心电监护仪系统图形用户界面开发及优化研究

摘要

心脏病逐渐成为威胁人类生命的主要疾病，由于心脏病具有一过性和突发性的特点，现有医院监护产品并不能满足家庭随时监护，所以急需开发一种可以随时检测回放心电信号并进行分析的新型便携式心电监护仪。因此图形用户界面成为便携式心电监护仪的一个极为重要的组成部分，除了需满足常规仪器所需的菜单窗口等需求外，还必须能够实现心电信号的快速实时回放。但对于一般的便携嵌入式系统而言，CPU内存资源和运行速度往往难以同时满足上述要求。 论文的主要任务是在满足便携式心电监护仪体积功耗要求、CPU运算速度及资源占用要求前提下探寻图形界面系统资源与效率优化的方法，实现具有较少内部FLASH资源占用、较高CPU运行效率的便携式心电监护仪图形用户界面的开发。 研究内容包括：(1)基于研究组相关成员所设计的硬件平台，构建基于ARM7微处理器LPC2292的μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统。(2)实现了μC/GUI在μC/OS-Ⅱ上的移植。(3)分析μC/GUI的内存占用与资源优化的情况，提出了分散加载的方法。(4)设计编写便携式心电监护仪的图形用户界面程序。 论文提出的基于资源效率优化设计的便携式心电监护仪图形用户界面系统可以在占用较少内存资源的前提下降低运行频率，从而降低便携式心电监护仪的功耗与成本，具有很好的应用前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1绪论

1.1课题的研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1心电监护仪总体发展现状

1.2.2便携式心电监护仪发展现状

1.3本文的研究意义及主要研究内容

1.4本章小结

2嵌入式系统下的图形用户界面

2.1图形用户用户界面概述

2.1.1图形用户界面的定义

2.1.2图形用户界面的发展历史

2.1.3图形用户界面设计的基本原则

2.2嵌入式系统概述

2.2.1嵌入式系统的定义

2.2.2嵌入式系统的组成

2.2.3嵌入式系统的特点

2.3目前嵌入式系统中图形用户界面的应用

2.3.1 X-Windows系统及紧缩的X-Windows系统

2.3.2 MicroWindows

2.3.3 OpenGUI

2.3.4 Qt/Embedded

2.3.5 MiniGUI

2.3.6各种嵌入式图形用户界面总结

2.4本章小结

3便携式心电监护仪嵌入式系统平台

3.1心电生理基础

3.2便携式心电监护仪系统设计

3.2.1整体框图

3.2.2基于MSP430的心电采集硬件平台分析

3.2.3基于LPC2292的心电数据处理及显示硬件平台

3.2.4 R波提取方法

3.3本章小结

4软件平台与移植

4.1 μC/OS-Ⅱ基于ARM7 LPC2292的移植

4.1.1 μC/OS-Ⅱ介绍

4.1.2μC/OS-Ⅱ基于ARM7 LPC2292的移植

4.2基于μC/OS-Ⅱ的μC/GUI移植

4.2.1 μC/GUI简介

4.2.2 μC/GUI移植

4.3本章小结

5嵌入式图形界面系统效率与资源优化

5.1概述

5.2图形显示效率与优化

5.2.1效率测试

5.2.2测试分析

5.2.3优化方案

5.2.4性能测试

5.3字库的处理与优化

5.3.1已有字库分析

5.3.2解决方案

5.4本章小结

6便携式心电监护仪图形用户界面开发

6.1系统软件总体设计

6.2图形用户界面设计

6.2.1开机欢迎画面

6.2.2菜单功能选择

6.2.3心电波形显示

6.2.4心电波形回放

6.3本章小结

7结论与展望

7.1本文已完成的工作

7.2改进的方向

参考文献

作者简历