Thiết kế mô phỏng phân tích máy điện tim

Download miễn phí Đồ án Thiết kế mô phỏng phân tích máy điện tim

Bản đồ án này đã trình bày đầy đủ về cơ sở lý thuyết cũng như thiết kế công cụ tự động phân tích tín hiệu điện tim trên cơ sở DSP56002. Trong thời gian làm đồ án tui đã hoàn thành được những công việc sau:
ã Tìm hiểu về tín hiệu điện tim, các chuyển đạo và các tín hiệu bệnh phục vụ cho mục đích thiết kế công cụ tự động phân tích tín hiệu điện tim.
ã Tìm hiểu về phương pháp nhận dạng tín hiệu điện tim và các thiết bị ghi điện tim đã được sử dụng trên thị trường
ã Thiết kế và chế tạo công cụ tự động phân tích tín hiệu điện tim trên cơ sở sử dụng bộ vi xử lý tín hiệu số DSP56002 do hãng Motorola sản xuất có sẵn trong bộ môn, thực hiện thu thập tín hiệu bất bình thường khác.
ã Thiết kế chế tạo được máy phát mô phỏng tín hiệu điện tim bình thường và một số loại bệnh.
Các phần việc cần làm tiếp theo để hoàn thiện thiết bị như: nhận dạng,lập thư viện chuẩn và thử nghiệm trên người bệnh cần một thời gian nghiên cứu và thực nghiệm nhiều hơn.
Trong thời gian tới, nếu có điều kiện tui sẽ nghiên cứu để hoàn thiện và mở rộng một số chức năng của thiết bị.
Với các ứng dụng của thiết bị này sẽ là tiền đề cho việc hướng tới chế tạo công cụ thực hiện hoàn toàn tự động quá trình phân tích và nhận dạng tín hiệu có thể làm việc với các tín hiệu ECG thực thu thập trên cơ sở người bệnh thay thế cho phương pháp Holter đang được sử dụng hiện nay.
Các công cụ tự động này không chỉ được dùng trong lĩnh vực y tế, mà còn có thể mở rộng ứng dụng trong các lĩnh vực đo lường khác.

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/23/do_an_thiet_ke_mo_phong_phan_tich_may_dien_tim.ohc6nbOKRg.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-31858/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

mode ®ång bé ch©n nµy lµ cê nèi tiÕp SCI vµ ho¹t ®éng gièng nh­ SC0 ®· ®­îc m« t¶ ë trªn.Víi mode kh«ng ®ång bé ,ch©n nµy lµ ch©n vµo ra ®ång bé ho¸ bé nhËn. H­íng cña ch©n nµy ®­îc quyÕt ®Þnh bëi bit SCD1 trong thanh ghi CRB.
+)Ch©n ®iÒu khiÓn nèi tiÕp SC2.
Ch©n nµy ®­îc sö dông cho viÖc ®ång bé ho¸ vµo /ra.SC2 lµ ch©n ®ång bé ho¸ cho c¶ hai bé truyÒn vµ bé nhËn trong mode ®ång bé vµ chØ ®ång bé ho¸ cho bé phËn truyÒn trong mode kh«ng ®ång bé. H­íng cña ch©n nµy ®­îc quyÕt ®Þnh bëi bit SCD2 trong thanh ghi CRB.
b) C¸c thanh ghi cña SSI.
+) Thanh ghi ®iÒu khiÓn A (CRA)
CRA lµ mét trong 2 thanh ghi 16 bit cña SSI ®­îc dïng ®Ó ®iÒu khiÓn ho¹t ®éng cña SSI. CRA ®iÒu khiÓn bé ph¸t xung nhÞp, ®é dµi cña tõ sè liÖu, sè tõ trong mét khung sè liÖu nèi tiÕp cña SSI.
+) Thanh ghi ®iÒu khiÓn B (CRB)
CRB ®iÒu khiÓn c¸c ch©n chøc n¨ng SC2, SC1, SC0 cña SSI, lµm cho c¸c ch©n nµy cã thÓ ®­îc sö dông nh­ c¸c ®Çu vµo hay ®Çu ra xung nhÞp, nh­ c¸c ch©n ®ång bé kho¸ khung sè liÖu hoÆc nh­ c¸c ch©n cê vµo ra nèi tiÕp.
+) Thanh ghi tr¹ng th¸i cña SSI (SSISR)
SSISR lµ mét thanh ghi tr¹ng th¸i 8 bit nµy chØ ®­îc ®äc, ®­îc sö dông bëi DSP ®Ó th¨m dß tr¹ng th¸i vµ c¸c cê vµo nèi tiÕp cña SSI.
+) Thanh ghi dÞch nhËn cña SSI
Thanh ghi dÞch nhËn 24 bit nµy nhËn sè liÖu tõ ch©n nhËn sè liÖu nèi tiÕp. Sè liÖu ®­îc dÞch vµo theo h­íng c¸c bit cã träng sè lín nhÊt tr­íc nÕu nh­ SHFD b»ng 0 hay theo h­íng c¸c bit cã träng sè nhá nÕu SHFD b»ng 1 sè liÖu chøa trong thanh ghi nµy ®­îc truyÒn tíi thanh ghi sè liÖu nhËn sau khi 8, 12, 16, 24 bit võa ®­îc dÞch vµo, phô thuéc vµo c¸c bit ®iÒu khiÓn ®é dµi trong thanh ghi CRA.
+) Thanh ghi sè liÖu nhËn cña SSI (RX)
RX lµ mét thanh ghi 24 bit chØ ®­îc ®äc. Nã nhËn sè liÖu tõ thanh ghi dÞch nhËn. DSP sÏ bÞ ng¾t bÊt cø khi nµo RD ®Çy nÕu nh­ c¸c ng¾t t­¬ng øng ®­îc cho phÐp.
+) Thanh ghi dÞch truyÒn cña SSI
Thanh ghi dÞch truyÒn 24 bit nµy chøa sè liÖu ®ang ®­îc truyÒn ®i. Sè liÖu ®­îc dÞch ra ngoµi tíi ch©n truyÒn sè liÖu nèi tiÕp. Sè liÖu c¸c bit ®­îc dÞch ra ngoµi cã thÓ lµ 8, 12, 16, 24 bit. Sè liÖu ®­îc dÞch ra theo h­íng c¸c bit cã träng sè lín tr­íc nÕu nh­ SHFD b»ng 0 hayc¸c bit cã träng sè nhá tr­íc nÕu SHFD b»ng 1.
+) Thanh ghi sè liÖu truyÒn cña SSI (TX)
Tx lµ mét thanh ghi 24 bit chØ viÕt. Khi cÇn truyÒn sè liÖu th× ng­êi lËp tr×nh viÕt sè liÖu vµo trong thanh ghi nµy sau ®ã sè liÖu tù ®éng truyÒn tíi thanh ghi dÞch truyÒn. DSP bÞ ng¾t bÊt cø khi nµo thanh ghi TX trèng rçng nÕu nh­ ng¾t t­¬ng øng ®­îc cho phÐp.
2. Bé timer vµ ®Õm sù kiÖn cña DSP56002
KÓ tõ phiên bản thø hai c¸c bé phËn DSP56002 cã thªm bé timer vµ bé ®Õm sù kiÖn. Bé timer cã thÓ sö dông xung nhÞp bªn trong hay bªn ngoµi vµ cã thÓ lµm ng¾t bé xö lý sau khi cã mét sè l­îng nhÊt ®Þnh c¸c sù kiÖn bªn ngoµi hay cã thÓ göi tÝn hiÖu tíi mét thiÕt bÞ bªn ngoµi sau khi ®Õm c¸c sù kiÖn bªn trong.
Bé timer nèi tíi c¸c thiÕt bÞ bªn ngoµi qua hai ch©n hai chiÒu do TIO. Khi TIO lµ mét ®Çu vµo th× chøc n¨ng ®Õm c¸c sù kiÖn bªn ngoµi ®­îc sö dông. Khi TIO lµ mét ®Çu ra th× nã cã t¸c dông ®­a tÝn hiÖu ra bªn ngoµi sau nh÷ng kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh. Khi kh«ng ®­îc sö dông cho bé timer th× TIO cã thÓ ®­îc sö dông nh­ mét ch©n vµo/ra môc ®Ých chung.
+) CÊu tróc bé timer vµ ®Õm sù kiÖn
H×nh (2-3) lµ s¬ ®å khèi cña timer vµ ®Õm sù kiÖn. Nã bao gåm mét thanh ghi ®iÒu khiÓn/ tr¹ng th¸i 24 bit cã thÓ ®äc/viÕt (TDSR), mét thanh ghi ®Õm (TCR) 24 bit ®äc/viÕt, mét bé ®Õm 24 bit vµ mét m¹ch l«gic cho viÖc ph¸t sinh ng¾t vµ lùa chän xung nhÞp.
+) Thanh ghi ®Õm (TCR) cña timer
Thanh ghi TSR chøa gi¸ trÞ (®­îc x¸c ®Þnh bëi ch­¬ng tr×nh cña ng­êi sö dông) ®­îc n¹p vµo bé ®Õm khi bé timer ®­îc phÐp ho¹t ®éng (TE=1) hoÆc khi bé ®Õm võa gi¶m ®Õn 0 vµ mét sù kiÖn míi xuÊt hiÖn. NÕu TCR ®­îc n¹p víi gi¸ trÞ n bé ®Õm sÏ ®­îc n¹p l¹i sau (n+1) sù kiÖn. NÕu bé timer bÞ cÊm ho¹t ®éng (TE=0) vµ ch­¬ng tr×nh viÕt lªn TCR th× gi¸ trÞ viÕt lªn TCR vÉn ®­îc gi÷ ë ®ã nh­ng kh«ng xuÊt hiÖn ®­îc n¹p vµo bé ®Öm cho ®Õn khi bé timer ®­îc phÐp ho¹t ®éng.
+) Thanh th¸i (TCSR) cña timer.
Thanh ghi TCSR dïng ®Ó ®iÒu khiÓn bé timer ®ång thêi ghi l¹i tr¹ng th¸i cña nã. Sau ®©y m« t¶ tõng bit cô thÓ cña thanh ghi nµy.
24
Thanh ghi ®iÒu khiÓn/ tr¹ng th¸i 24 bit (TCSR)
Thanh ghi ®Õm 24 bit (TCSR)
Bé ®Õm 24 bit
Lùa chän xung nhÞp
Bé ng¾t thêi gian
CLK/2
TIO
H×nh 2-3. S¬ ®å khèi bé Timer vµ ®Õm sù kiÖn
24
24
24
3
Bit 0 (TE) cña TCSR gäi lµ bit cho phÐp timer ho¹t ®éng. Khi ta ®Æt TE=1 th× bé timer ®­îc phÐp ho¹t ®éng vµ ®­îc n¹p víi gi¸ trÞ chøa trong thanh ghi. Khi xo¸ bit TE th× bé timer kh«ng ho¹t ®éng. ViÖc reset phÇn cøng hay phÇn mÒm sÏ xo¸ bit TE.
Bit 1 (TIE) cña TCSR gäi lµ cho phÐp ng¾t timer. Khi TIE=1 th× c¸c ng¾t timer sÏ xuÊt hiÖn sau khi bé ®Õm gi¶m xuèng tíi 0 vµ mét sù kiÖn míi xuÊt hiÖn. Khi TIE =0 th× ng¾t timer bÞ cÊm. ViÖc reset phÇn cøng hay phÇn mÒm sÏ xo¸ TIE.
3. Giíi thiÖu vÒ tËp lÖnh vµ c¸c tr¹ng th¸i cña bé vi xö lý DSP 56002
3.1 Qu¸ tr×nh thùc hiÖn:
Qu¸ tr×nh thùc hiÖn th«ng tin cña DSP 56002qua 3 giai ®o¹n pipeline cho phÐp thùc hiÖn trong mét chu kú lÖnh. §­îc thùc hiÖn b»ng ng«n ng÷
assembler hoÆc c¸c ng«n ng÷ bËc cao kh¸c nh­ng yªu cÇu ph¶i cã ch­¬ng tr×nh dÞch.
Chu kú lÖnh
Ho¹t ®éng
1
2
3
4
5
6
7
T×m lÖnh
F1
F2
F3
F3e
F4
F5
F6
Gi¶i m·
D1
D2
D3
D3e
D4
D5
Thùc hiÖn
E1
E2
E3
E3e
E4
B¶ng 2 – 4.
Qu¸ tr×nh thùc hiÖn cña cÊu tróc pipeline nh­ b¶ng trªn. §Çu tiªn lµ t×m lÖnh sau ®ã lµ gi¶i m· lÖnh vµ cuèi cïng lµ thùc hiÖn lÖnh. Qu¸ tr×nh thùc hiÖn lÇn l­ît gèi ®Çu lªn nhau.
ChÕ ®é ch­¬ng tr×nh chØ ra ë h×nh 2 - 4 cña bé VXL DSP 56002 bao gåm 3 khèi chøc n¨ng ho¹t ®éng song song ®ã lµ khèi sè häc vµ logic (ALU), khèi ph¸t ®Þa chØ ch­¬ng tr×nh (AGU) vµ khèi ®iÒu khiÓn ch­¬ng tr×nh (CPU).
§¬n vÞ logic vµ sè häc (Data ALU)
c¸c thanh ghi d÷ liÖu vµo
47 X 0 47 Y 0
X1
X0
Y1
Y0
23 0 23 0 23 0 23 0
c¸c thanh chøa accummulator
A B
55 0 55 0
*
A2
A1
A0
*
B2
B1
B0
23 8 7 0 23 0 23 0 23 8 7 0 23 0 23 0
Khèi ph¸t ®Þa chØ ch­¬ng tr×nh (AGU)
23 16 15 0 23 16 15 0 23 16 15 0
*
R7
*
N7
*
M7
*
R6
*
N6
*
M6
*
R5
*
N5
*
M5
*
R4
*
N4
*
M4
*
R3
*
N3
*
M3
*
R2
*
N2
*
M2
*
R1
*
N1
*
M1
C¸c thanh ghi C¸c thanh ghi C¸c thanh ghi
®Þa chØ con chá ®Þa chØ offset modifer
Khèi ®iÒu khiÓn ch­¬ng tr×nh(PCU)
Thanh ghi lÆp ®Þa chØ(LA) Thanh ghi ®Õm lÆp(LC)
23 16 15 0 23 16 15 0
*
*
§Õm ch/tr×nh(PC) T/ghi tr¹ng th¸i(SR) T/ghi chÕ ®é ho¹t ®éng(OMR)
23 16 15 0 23 6 15 8 7 0 23 8 7 6 5 4 3 2 1 0
*
*
*
*
*
MB
MA
32 SSH 16 15 SSL 0 23 16 15 0
0
15
*
Stack pointer(SP)
HÖ thèng stack
H×nh 2-4. CÊu tróc cña chÕ ®é ch­¬ng tr×nh cña DSP 56002
3.2 CÊu tróc hÖ lÖnh cña DSP 560002.
§Æc tÝnh cña hÖ lÖnh theo kiÓu Mnemonic (Gîi nhí) nh­ Wait ,Stop vv..
Có ph¸p lÖnh cña DSP ®­îc chia thµnh 4 phÇn
LÖnh ph¶i ®­îc thùc hiÖn tõ tr¸i sang ph¶i trong cïng mét chu kú lÖnh.
Mét sè ®Æc ®iÓm cña DSP lµ cho phÐp thùc hiÖn c¸c dÞch chuyÓn song song nh­ng ph¶i theo nguyªn t¾c dÞch chuyÓn song song lµ cã thÓ chung nguån nh­ng kh«ng chung ®iÓm tíi.
TËp lÖnh cña DSP gåm 62 lÖnh chia thµnh 6 nhãm :
+ Nhãm lÖnh sè häc: ADD,ABS,ADC..
+ Nhãm lÖnh dÞch chuyÓn: MOVE,MOVEP,LUA..
+ Nhãm lÖnh logic :ANDI,EOR,NOT..
+ Nhãm lÖnh vßng lÆp: DO,REPEAT..
+ Nhãm t¸c ®éng ®Õn tõng bit :BSET,BCLEAR..
+ Nhãm lÖnh ®iÒu khiÓn ch­¬ng tr×nh: DEBUG,JMP..
II. Giíi thiÖu cÊu tróc phÇn cøng cña Card DSP 56002EVM :
CÊu tróc phÇn cøng bao gåm: Card DSP 56002EVM ®­îc ghÐp nèi víi m¸y tÝnh th«ng qua cæng RS232.
TÝn hiÖu t­¬ng tù ®­îc ®­a vµo qua hai bé biÕn ®æi A/D ®Ó biÕn tÝn hiÖu ë d¹ng sè, sau ®ã ®­...