基于SOPC的智能电子血压计的设计

• 作 者: 周昆鹏
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: SOPC 智能 电子血压计 充气过程 示波法

血压是反映心血管系统状态的重要的生理参数,合适的血压是维持人体正常新陈代谢的必要条件。随着人民生活水平的不断提高以及城市老龄化比例的提高,人们自我保健意识逐渐增强,医疗检测设备的家庭化逐渐成为了趋势,其中家用血压计就是典型的家庭医疗检测设备之一。电子血压计具有低成本、小型化、自动化程度高等优点。本文针对以往电子血压计的不足,设计了一种基于片上可编程系统(System on a Programmable Chip, SOPC)的智能电子血压计的设计,血压测量的方法采用基于充气过程的示波法。该系统采用Altera公司的Cyclone II系列低成本FPGA,并嵌入Nios II软核作为核心处理器,采用幅度系数算法计算出血压值和心率值,可以完成自动测量血压、信息显示、数据存储、查看和删除历史数据等功能。由于采用了FPGA,从而简化了电路的设计,提高了系统的可靠性和稳定性,并且使系统具有较强的可扩展性,有利于系统的升级。文章首先介绍了课题研究的背景和意义,介绍了血压测量的基本原理和基本测量方法,着重介绍了基于示波法的测量方法。其次,本文对SOPC技术的概念和基于SOPC技术的前景进行了分析,介绍了与Nios II软核相关的一些概念以及基于FPGA的SOPC系统的软硬件开发环境。文章介绍了基于SOPC的智能电子血压计的硬件以及软件的设计过程,重点介绍了SOPC核心系统以及外围电路的设计过程,以模块电路的形式进行了设计;对于软件程序,本文逐个对各个功能模块的子程序进行设计。最后,文章介绍了系统的调试过程,给了实验结果并分析了误差产生的原因,也对系统需要改进的地方提出了建议。