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嵌入式中医经脉理疗仪的研究

作　者: 谷应平
导　师: 徐学军
学　校: 长沙理工大学
专　业: 电路与系统
关键词: 中医脉象中医经脉理疗仪嵌入式系统 ARM
分类号: R197.39
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 13次
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内容摘要

中医是中华民族几千年来防治疾病理论和实践的结晶,具有显著临床疗效;但存在抽象、晦涩等特点,难以借助仪器实现自动诊断和治疗。嵌入式系统是以实际应用为目标,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,对功能、成本、体积、功耗及可靠性等有严格要求的专用计算机系统。基于嵌入式系统有望实现智能、便携的中医治疗仪器。论文根据中医诊断治疗的“四诊合参”原则,结合嵌入式技术,研究一种针对中医治病的专用智能系统。系统通过摄像头、触摸屏和多传感器对中医的“四诊”信息源进行采集,经智能信息处理后,自动控制理疗仪的相关部件,实现中医治疗的多种疗效。论文实现了嵌入式中医经脉理疗仪的软硬件整体设计。在硬件设计方面,设计了系统硬件的组成原理架构,详细研究了理疗仪的脉象输入系统和理疗输出系统;开发了理疗仪核心板和扩展板上的各个模块电路。在软件方面,根据中医理论搭建交叉编译环境,详细研究了bootloader、系统内核、根文件系统的裁剪和移植,开发了嵌入式中医经脉理疗仪的特定系统软件和特定硬件驱动程序;基于QT设计了图形化应用软件的数据采集、数据处理、输出控制等模块,基于Matlab和嵌入式数据库SQLite的交叉混合编程,实现理疗仪功能,并具有良好人机交互界面。最后,基于天祥电子ARM920T2440开发板和PC宿主机测试和验证了嵌入式中医经脉理疗仪的有效性。

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摘要 5-6ABSTRACT 6-9第一章绪论 9-15 1.1 课题来源 9-10 1.2 中医诊脉仪器的现状和发展趋势 10-13 1.3 研究意义和主要工作 13 1.4 论文结构 13-15第二章整体设计思想 15-21 2.1 嵌入式系统知识简介 15-17 2.1.1 嵌入式系统 15-16 2.1.2 嵌入式微处理器 16 2.1.3 嵌入式系统开发方法 16-17 2.2 脉象信号 17-18 2.3 理疗仪整体设计 18-20 2.3.1 理疗仪采用嵌入式设计的依据 18-19 2.3.2 系统硬件构筑 19-20 2.3.3 软件模块分析 20 2.4 本章小结 20-21第三章硬件设计 21-37 3.1 理疗仪微处理器选型 21-22 3.2 理疗仪硬件设计原理 22-26 3.2.1 脉象输入系统 23-24 3.2.2 理疗输出系统 24-26 3.3 电路设计 26-36 3.3.1 核心板电路设计 27-29 3.3.2 存储器电路 29-32 3.3.3 扩展板电路设计 32-36 3.4 本章小结 36-37第四章系统软件 37-52 4.1 设置交叉编译环境 37-39 4.2 BootLoader 裁剪和移植 39-42 4.2.1 BootLoader 的启动过程分析 39-40 4.2.2 常见BootLoader 40-41 4.2.3 BootLoader 裁剪和移植 41-42 4.3 内核裁剪和移植 42-45 4.4 根文件系统 45-49 4.4.1 理疗仪所需的根文件系统内容 46-47 4.4.2 创建理疗仪的根文件系统 47-49 4.5 理疗仪驱动程序设计 49-51 4.5.1 LCD 驱动 50 4.5.2 ADC 驱动 50-51 4.6 本章小结 51-52第五章应用开发与系统调试 52-66 5.1 信号和槽机制 52-53 5.2 开发环境搭建 53 5.4 应用程序开发和调试 53-65 5.4.1 应用软件设计原理 53-55 5.4.2 应用软件设计 55-64 5.4.3 应用程序调试 64-65 5.5 本章小结 65-66第六章总结与展望 66-68参考文献 68-71致谢 71-72附件A 攻读学位期间发表的学术论文 72-73中英文摘要 73-81

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