適用于醫(yī)療監(jiān)護(hù)的BAN節(jié)點(diǎn)SoC設(shè)計(jì)與應(yīng)用開(kāi)發(fā).pdf

1、廈門(mén)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫(xiě)作中參考其它個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門(mén)大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動(dòng)規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為()課題(組)的研究成果，獲得()課題(組)經(jīng)費(fèi)或?qū)嶒?yàn)室的資助，在()實(shí)驗(yàn)室完成。(請(qǐng)?jiān)谝陨侠ㄌ?hào)內(nèi)填寫(xiě)課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱(chēng)，未有此項(xiàng)聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。)聲明人(簽名)：鉑疋仂l午

2、年S月心日摘要摘要體域網(wǎng)(BodyAreaNetwork，BAN)作為未來(lái)遠(yuǎn)程醫(yī)療(Telemedicine)的關(guān)鍵技術(shù)，其核心器件即片上系統(tǒng)(SystemonChip，SoC)的性能涉及到體域網(wǎng)技術(shù)推廣的實(shí)際成效，因此開(kāi)發(fā)高性能的BANSoC有很好市場(chǎng)前景和意義。本文首先討論BAN技術(shù)現(xiàn)狀及其SoC片上系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，指出其系統(tǒng)應(yīng)用的基本要求及可能的應(yīng)用方案要求，即希望能避免笨重的傳統(tǒng)醫(yī)療電子設(shè)備及其傳感器之間復(fù)雜的連線(xiàn)，考慮

3、采用IP(IntellectualPropertycore)重構(gòu)技術(shù)，設(shè)計(jì)一款適用于多功能移動(dòng)便攜應(yīng)用的高性能片上微控制器為此，我們?cè)趥鹘y(tǒng)SoC架構(gòu)下針對(duì)DMA(DirectMemo巧Acess)控制器引入Crossbar交換結(jié)構(gòu)，并加入音頻解碼器、AD／DA接口等模塊，實(shí)現(xiàn)軟硬件協(xié)同優(yōu)化的片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)；最后，在FPGA開(kāi)發(fā)板上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的軟硬件協(xié)同驗(yàn)證。論文工作的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在：(1)針對(duì)DMA控制器，采用Crossbar交換結(jié)

4、構(gòu)替代傳統(tǒng)的共享總線(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)片上系統(tǒng)的多通道任務(wù)并行執(zhí)行與靈活性配置，并引入鏈表描述符及預(yù)讀機(jī)制，縮短不同任務(wù)間通道的配置時(shí)間，提升SoC片上數(shù)據(jù)交換速度。(2)基于SoC的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)，將MCU、RTClock、Audiodecoder、KEY、SPIinterface、12Sinterface、DACinterface、ADCinterface等模塊有機(jī)地片上集成，以滿(mǎn)足SoC片上系統(tǒng)BAN節(jié)點(diǎn)應(yīng)用的移動(dòng)便攜化發(fā)展趨勢(shì)。(3)通過(guò)

5、在系統(tǒng)硬件代碼中加入測(cè)試功能模塊，將測(cè)試節(jié)點(diǎn)引至項(xiàng)層模塊，利用Chipscore軟件、邏輯分析儀Saleael6及串口通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)外部信號(hào)的可追溯性，完成遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的快速開(kāi)發(fā)。此外，本文就醫(yī)療監(jiān)護(hù)設(shè)計(jì)了一套配備上位機(jī)監(jiān)控中心的無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)演示系統(tǒng)。經(jīng)數(shù)據(jù)收發(fā)、通信距離、通信誤碼率等實(shí)驗(yàn)測(cè)試，系統(tǒng)能滿(mǎn)足遠(yuǎn)程醫(yī)療需要對(duì)客戶(hù)體征參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)的應(yīng)用需求。關(guān)鍵詞：SystemonChip(soc)；DirectMemo巧Acess(D