⑴ 基於51單片機可以做哪些醫學儀器
我做過一個測量脈搏的,然後安卓手機顯示的
下位機用的是單片機,因為僅僅是採集數據,並沒有處理,不過在實際中,51在醫療方面不可能用,速度太低
⑵ 關於單片機的選擇
單片機是指一個集成在一塊晶元上的完整計算機系統。盡管他的大部分功能集成在一塊小晶元上,但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件:CPU、內存、內部和外部匯流排系統,目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊介面、定時器,實時時鍾等外圍設備。而現在最強大的單片機系統甚至可以將聲音、圖像、網路、復雜的輸入輸出系統集成在一塊晶元上。 單片機也被稱為微控制器(Microcontroler),是因為它最早被用在工業控制領域。單片機由晶元內僅有CPU的專用處理器發展而來。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和CPU集成在一個晶元中,使計算機系統更小,更容易集成進復雜的而對提及要求嚴格的控制設備當中。INTEL的Z80是最早按照這種思想設計出的處理器,從此以後,單片機和專用處理器的發展便分道揚鑣。 早期的單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。此後在8031上發展出了MCS51系列單片機系統。基於這一系統的單片機系統直到現在還在廣泛使用。隨著工業控制領域要求的提高,開始出現了16位單片機,但因為性價比不理想並未得到很廣泛的應用。90年代後隨著消費電子產品大發展,單片機技術得到了巨大的提高。隨著INTEL i960系列特別是後來的ARM系列的廣泛應用,32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位,並且進入主流市場。而傳統的8位單片機的性能也得到了飛速提高,處理能力比起80年代提高了數百倍。目前,高端的32位單片機主頻已經超過300MHz,性能直追90年代中期的專用處理器,而普通的型號出廠價格跌落至1美元,最高端的型號也只有10美元。當代單片機系統已經不再只在裸機環境下開發和使用,大量專用的嵌入式操作系統被廣泛應用在全系列的單片機上。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統。 單片機比專用處理器最適合應用於嵌入式系統,因此它得到了最多的應用。事實上單片機是世界上數量最多的計算機。現代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產品中都會集成有單片機。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及滑鼠等電腦配件中都配有1-2部單片機。而個人電腦中也會有為數不少的單片機在工作。汽車上一般配備40多部單片機,復雜的工業控制系統上甚至可能有數百台單片機在同時工作!單片機的數量不僅遠超過PC機和其他計算的綜合,甚至比人類的數量還要多。單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的晶元,而是把一個計算機系統集成到一個晶元上。概括的講:一塊晶元就成了一台計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時,學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。單片機內部也用和電腦功能類似的模塊,比如CPU,內存,並行匯流排,還有和硬碟作用相同的存儲器件,不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多,不過價錢也是低的,一般不超過10元即可....用它來做一些控制電器一類不是很復雜的工作足矣了。我們現在用的全自動滾筒洗衣機、排煙罩、VCD等等的家電裡面都可以看到它的身影!....它主要是作為控制部分的核心部件。 它是一種在線式實時控制計算機,在線式就是現場控制,需要的是有較強的抗干擾能力,較低的成本,這也是和離線式計算機的(比如家用PC)的主要區別。 單片機是靠程序的,並且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能,尤其是特殊的獨特的一些功能,這是別的器件需要費很大力氣才能做到的,有些則是花大力氣也很難做到的。一個不是很復雜的功能要是用美國50年代開發的74系列,或者60年代的CD4000系列這些純硬體來搞定的話,電路一定是一塊大PCB板!但是如果要是用美國70年代成功投放市場的系列單片機,結果就會有天壤之別!只因為單片機的通過你編寫的程序可以實現高智能,高效率,以及高可靠性! 由於單片機對成本是敏感的,所以目前占統治地位的軟體還是最低級匯編語言,它是除了二進制機器碼以上最低級的語言了,既然這么低級為什麼還要用呢?很多高級的語言已經達到了可視化編程的水平為什麼不用呢?原因很簡單,就是單片機沒有家用計算機那樣的CPU,也沒有像硬碟那樣的海量存儲設備。一個可視化高級語言編寫的小程序裡面即使只有一個按鈕,也會達到幾十K的尺寸!對於家用PC的硬碟來講沒什麼,可是對於單片機來講是不能接受的。 單片機在硬體資源方面的利用率必須很高才行,所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。一樣的道理,如果把巨型計算機上的操作系統和應用軟體拿到家用PC上來運行,家用PC的也是承受不了的。可以說,二十世紀跨越了三個「電」的時代,即電氣時代、電子時代和現已進入的電腦時代。不過,這種電腦,通常是指個人計算機,簡稱PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計算機,大多數人卻不怎麼熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機(亦稱微控制器)。顧名思義,這種計算機的最小系統只用了一片集成電路,即可進行簡單運算和控制。因為它體積小,通常都藏在被控機械的「肚子」里。它在整個裝置中,起著有如人類頭腦的作用,它出了毛病,整個裝置就癱瘓了。現在,這種單片機的使用領域已十分廣泛,如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統、家用電器等。各種產品一旦用上了單片機,就能起到使產品升級換代的功效,常在產品名稱前冠以形容詞——「智能型」,如智能型洗衣機等。現在有些工廠的技術人員或其它業余電子開發者搞出來的某些產品,不是電路太復雜,就是功能太簡單且極易被仿製。究其原因,可能就卡在產品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。單片機的應用領域 目前單片機滲透到我們生活的各個領域,幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置,飛機上各種儀表的控制,計算機的網路通訊與數據傳輸,工業自動化過程的實時控制和數據處理,廣泛使用的各種智能IC卡,民用豪華轎車的安全保障系統,錄象機、攝象機、全自動洗衣機的控制,以及程式控制玩具、電子寵物等等,這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械了。因此,單片機的學習、開發與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。 單片機廣泛應用於儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程式控制制等領域,大致可分如下幾個范疇:1.在智能儀器儀表上的應用 單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優點,廣泛應用於儀器儀表中,結合不同類型的感測器,可實現諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。採用單片機控制使得儀器儀表數字化、智能化、微型化,且功能比起採用電子或數字電路更加強大。例如精密的測量設備(功率計,示波器,各種分析儀)。2.在工業控制中的應用 用單片機可以構成形式多樣的控制系統、數據採集系統。例如工廠流水線的智能化管理,電梯智能化控制、各種報警系統,與計算機聯網構成二級控制系統等。3.在家用電器中的應用 可以這樣說,現在的家用電器基本上都採用了單片機控制,從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備,五花八門,無所不在。4.在計算機網路和通信領域中的應用 現代的單片機普遍具備通信介面,可以很方便地與計算機進行數據通信,為在計算機網路和通信設備間的應用提供了極好的物質條件,現在的通信設備基本上都實現了單片機智能控制,從手機,電話機、小型程式控制交換機、樓宇自動通信呼叫系統、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的行動電話,集群移動通信,無線電對講機等。5.單片機在醫用設備領域中的應用 單片機在醫用設備中的用途亦相當廣泛,例如醫用呼吸機,各種分析儀,監護儀,超聲診斷設備及病床呼叫系統等等。此外,單片機在工商,金融,科研、教育,國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途。單片機學習: 目前,很多人對匯編語言並不認可。可以說,掌握用C語言單片機編程很重要,可以大大提高開發的效率。不過初學者如果不了解一下單片機的匯編語言,在單片機領域是比較致命的。如果不考慮單片機硬體資源,在KEIL中用C胡亂編程,結果只能是出了問題無法解決!可以肯定的說,最好的C語言單片機工程師都是從匯編走出來的編程者因為單片機的C語言雖然是高級語言,但是它不同於台式機個人電腦上的VC++什麼的單片機的硬體資源不是非常強大,不同於我們用VC、VB等高級語言在台式PC上寫程序畢竟台式電腦的硬體非常強大,所以才可以不考慮硬體資源的問題。
⑶ 單片機與DSP的區別
數字信號處理器(DSP)是適合於數字信號處理應用的一種處理器,與一般單片機相比,主要有以下特點:最小字長16位,硬體乘法器,MAC單元(一個周期內完成一次乘法和累加),改進的哈佛匯流排結構,流水線操作,良好的並行處理能力,快速的指令周期,有適合於數字信號處理的指令系統。DSP主要用於實時信號處理,MCU更適合於控制和儀器儀表應用,在有的系統中可以將兩者結合使用。DSP和MCU都在向SoC方向發展,如已有很多DSP器件內部集成了A/D、D/A,有的MCU有適合於數字信號處理的部件和指令。
⑷ 什麼是單片機它與一般的微型計算機在結構上有什麼區別
單片機,全稱單片微型計算機(英語:single-chip microcomputer),又稱微控制器(microcontroller),是把中央處理器、存儲器、定時/計數器(timer/counter)、各種輸入輸出介面等都集成在一塊集成電路晶元上的微型計算機。
與通用型微處理器相比,它更強調自供應(不用外接硬體)和節約成本。它的最大優點是體積小,可放在儀表內部,但存儲量小,輸入輸出介面簡單,功能較低。由於其發展非常迅速,舊的單片機的定義已不能滿足,所以在很多應用場合被稱為范圍更廣的微控制器;由於單片機微計算機常用於當控制器故又名single chip microcontroller。「單晶元」是台灣對單片機的稱呼;中國大陸主要採用「單片機」的稱呼,英文縮寫為MCU。
拓展資料:
根據匯流排或數據寄存器的寬度,單片機又分為4位、8位、16位和32位單片機。4位單片機多用於冰箱、洗衣機、微波爐等家電控制中;8位、16位單片機主要用於一般的控制領域,一般不使用操作系統;32位用於網路操作、多媒體處理等復雜處理的場合,一般要使用嵌入式操作系統。
⑸ 電子儀器與儀器儀表的區別
1、電子儀器是指檢測、分析、測試電子產品性能、質量、安全的裝置。大體可以概括為電子測量儀器、電子分析儀器和應用儀器三大塊,有光學電子儀器、電子元件測量儀器、動態分析儀器等24種細分類。
2、儀器儀表(英文:instrumentation)
儀器儀表是用以檢出、測量、觀察、計算各種物理量、物質成分、物性參數等的器具或設備。真空檢漏儀、壓力表、測長儀、顯微鏡、乘法器等均屬於儀器儀表。廣義來說,儀器儀表也可具有自動控制、報警、信號傳遞和數據處理等功能,例如用於工業生產過程自動控制中的氣動調節儀表,和電動調節儀表,以及集散型儀表控制系統也皆屬於儀器儀表
⑹ 什麼是醫學電子儀器
醫學電子儀器是一門新興的工科分支。
這一學科要求基本知識扎實而寬廣,如:
模擬電子線路、數字電路、微機原理、程序設計、數字信號處理、工程生理學、生物感測器原理。
這一學科研究范圍涉及醫學電子儀器的分類、組成及特點,醫學電子儀器設計的一般方法,如:常用醫學電子儀器包括電診斷類、血壓及血流測量量類、腦電測量及診斷類以及監護儀器的測量原理和工作原理。
國內比較好的大學包括清華大學生物醫學專業,原來隸屬於電機系,後分出獨立。
很多大型中型醫院,醫療企業事業單位均需要這一方面的人才。
前幾年,國內醫葯,醫療市場相對混亂,因此醫療器械行業存在巨大的生產、批發以及銷售的利潤差。醫學電子儀器行業利益十分豐厚。現在醫學電子儀器行業開始規范,利潤相對下降,但是仍然是一個熱門行業,值得進入。
⑺ 醫用電子儀器與維護和醫學影像設備管理與維護有什麼區別
醫學影像設備管理與維護
一、 培養目標
培養從事醫學影像設備的安裝調試、操作、維修和管理的機電結合、醫工結合的高級技術應用性專門人才。
二、 培養要求
培養具有一定的醫學影像設備操作和質量管理與維護知識、能夠從事各類醫學影像設備的生產、檢驗、安裝、維護管理應用性高級工程技術人才、在臨床醫學影像、核醫學、放射線輻射安全防護診療操作技術領域具有一定能力。
三、課程
影像解剖學、醫學影像電子學基礎、微機原理及應用、單片機與可編程式控制制、放射物理與防護、醫學成像原理、醫學影像設備學、CT原理及技術、MRI技術與裝置、醫學超聲儀器、臨床醫學、影像診斷學、影像檢查技術學、超聲診斷學、醫學圖像處理及PACS、X線電視與數字化技術、放射治療技術等。
四、就業面向
醫學影像設備的使用、調試、維護與技術管理等工作。
醫用電子儀器與維護
一、 培養目標
培養具有醫療儀器質量檢測的技術人員,能從事醫療器械質量監督、檢測、維修、銷售等工作的應用型人才。
二、 培養要求
通過系統學習物理學、電子學、數字電路、模擬電路及醫療設備等知識,掌握檢測常用醫療儀器的工作性能。掌握醫療儀器的工作原理,排除儀器在使用中的常見故障。掌握有源和無源醫療器械的國家標准和測驗方法。掌握醫療器械監督管理條例及相關技術監督法規。
三、課程
主幹學科:物理學、數字電子技術、模擬電子技術、醫用儀器設備。
主要課程:高等數學、物理學、人體解剖學、臨床醫學概論、電路分析基礎、制圖autoCAD、 模擬電子技術、數字電子技術、顯示器技術、電片機與控制、單機原理與應用、FOXP80資料庫應用基礎、醫用電子儀器、醫用檢驗儀器、醫用X線機、醫用超聲儀器、醫用電動設備、醫用製冷設備、現代醫學影像設備
四、就業方向
各級醫療單位:醫療設備製造企業
⑻ PLC和單片機有哪些不同之處
單片機用於簡單的工程,例如空調,電飯鍋,洗衣機等,工業控制中,一些簡單的控制也可以用單片機來控制,例如我們公司的除塵器它需要每隔幾分鍾來一次震動濾袋,再隔幾分鍾來一排一排吹濾袋,這些簡單控制就用一塊電路板單片機來控制了,你說用PLC來控制也能實現的,但成本高。
⑼ 單片機的發展及在醫療器械中的應用 這篇文章收錄在哪本書上急,跪謝
作者:唐曉英 劉志文 劉偉峰 孟旭
嵌入式系統是先進的計算機技術、半導體技術、電子技術以及各種具體應用相結合的產物,是技術密集、資金密集、高度分散、不斷創新的新型集成知識系統。
文中介紹了嵌入式系統的特點及發展,提出了在嵌入式系統開發過程中應遵循的原則,並介紹了嵌入式系統在醫療儀器設備中的應用。
嵌入式系統是計算機技術、通信技術、半導體技術、微電子技術、語音圖像數據傳輸技術,甚至感測器等先進技術和具體應用對象相結合後的更新換代產品,反映當 代最新技術的先進水平。嵌入式系統是當今非常熱門的研究領域,在PC市場已趨於穩定的今天,嵌入式系統市場的發展速度卻正在加快。由於嵌入式系統所依託的 軟硬體技術得到了快速發展,因此嵌入式系統自身獲得了快速發展。根據美國嵌入式系統專業雜志RTC報道,在21世紀初的10年中,全球嵌入式系統市場需求 量具有比PC市場大10~100倍的商機。
有機構估計,全世界嵌入式系統產品潛在的市場將超過1萬億美元。隨著技術的發展,業內對嵌入式系統的定義也越來越清晰。它是微處理器、大規模集成電路、軟 件技術和各種具體的行業應用技術相結合的結果,其中各種軟體技術佔了嵌入式系統80%的工作量。嵌入式系統不同於一般PC 機上的應用系統,即使是針對不同的具體應用而設計的嵌入式系統之間的差別也很大。嵌入式系統一般功能單一、簡單,且在兼容性方面要求不高,但是在大小、成 本方面限制較多。可以說,嵌入式系統是不可壟斷、需要不斷創新的技術。
嵌入式系統歷史及發展趨勢
事實上,在很早以前,嵌入式這個概念就已經存在了。在通信方面,嵌入式系統在20世紀60年代就用於對電子機械電話交換的控制,當時被稱為「存儲式程序控制系統」(Stored Program Control)。
嵌入式計算機的真正發展是在微處理器問世之後。1971年11月,Intel公司成功地把算術運算器和控制器電路集成在一起,推出了第一款微處理器 Intel 4004,其後各廠家陸續推出了許多8位、16位的微處理器,包括Intel 8080/8085、8086,Motorola 的6800、68000,以及Zilog的Z80、Z8000等。以這些微處理器作為核心所構成的系統廣泛地應用於儀器儀表、醫療設備、機器人、家用電器 等領域。微處理器的廣泛應用形成了一個廣闊的嵌入式應用市場,計算機廠家開始大量地以插件方式向用戶提供OEM產品,再由用戶根據自己的需要選擇一套適合 的CPU板、存儲器板以及各式I/O插件板,從而構成專用的嵌入式計算機系統,並將其嵌入到自己的系統設備中。
為靈活兼容考慮,出現了系列化、模塊化的單板機。流行的單板計算機有Intel公司的iSBC系列、Zilog公司的MCB等。後來人們可以不必從選擇芯 片開始來設計一台專用的嵌入式計算機,而是只要選擇各功能模塊,就能夠組建一台專用計算機系統。用戶和開發者都希望從不同的廠家選購最適合的OEM產品, 插入外購或自製的機箱中就能形成新的系統,因此希望插件相互兼容,從而導致了工業控制微機系統匯流排的誕生。1976年Intel公司推出 Multibus,1983年擴展為帶寬達40MB/s的MultibusⅡ。1978年由Prolog設計的簡單STD匯流排廣泛應用於小型嵌入式系統。
20世紀80年代可以說是各種匯流排層出不窮、群雄並起的時代。隨著微電子工藝水平的提高,集成電路製造商開始把嵌入式應用中所需要的微處理器、I/O接 口、A/D、D/A轉換、串列介面以及RAM、ROM等部件全部集成到一個VLSI中,從而製造出面向I/O設計的微控制器,即俗稱的單片機,成為嵌入式 計算機系統異軍突起的一支新秀。其後發展的DSP產品則進一步提升了嵌入式計算機系統的技術水平,並迅速滲入到消費電子、醫療儀器、智能控制、通信電子、 儀器儀表、交通運輸等各個領域。
20世紀90年代,在分布控制、柔性製造、數字化通信和信息家電等巨大需求的牽引下,嵌入式系統進一步加速發展。面向實時信號處理演算法的DSP產品向著高 速、高精度、低功耗發展。TI推出的第三代DSP晶元TMS320C30,引導著微控制器向32位高速智能化發展。在應用方面,發展也較為迅速。特別是掌 上電腦,1997年在美國市場上掌上電腦不過四五個品牌,而1998年底,各式各樣的掌上電腦如雨後春筍般紛紛涌現出來。此外,Nokia推出了智能電 話,西門子推出了機頂盒,Wyse推出了智能終端,NS推出了WebPAD。21世紀無疑是一個網路的時代,將嵌入式系統應用到各類網路中也必然是嵌入式 系統發展的重要方向。嵌入式系統在各個領域應用的發展潛力巨大,其在醫療儀器領域的應用也越來越廣泛。
嵌入式系統
嵌入式系統的定義及分類
嵌入式系統是以應用為中心,以計算機技術為基礎,並且軟硬體可裁剪,適用於應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。它一般 由嵌入式微處理器、外圍硬體設備、嵌入式操作系統以及用戶應用程序等部分組成(見圖1),用於實現對其他設備的控制、監視或管理等功能。
嵌入式系統一般指非PC系統,它包括硬體和軟體兩部分。硬體包括處理器/微處理器、存儲器及外設器件和I/O埠、圖形控制器等。軟體部分包括操作系統軟 件(OS)和應用程序編程。有時設計人員把這兩種軟體組合在一起。應用程序控制著系統的運作和行為;而操作系統控制著應用程序編程與硬體的交互作用。
嵌入式系統通常可按圖2分類。嵌入式產品已經在航空航天、交通、電子、醫療儀器、通信、工控、金融、家電等行業得到廣泛應用。
嵌入式系統的特點
嵌入式系統的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一般具備以下特點:
(1)對實時多任務有很強的支持能力,能完成多任務並且有較短的中斷響應時間,從而使內部的代碼和實時內核的執行時間減少到最低限度;
(2)具有功能很強的存儲區保護功能。這是由於嵌入式系統的軟體結構已模塊化,而為了避免在軟體模塊之間出現錯誤的交叉作用,需要設計強大的存儲區保護功能,同時也有利於軟體診斷;
(3)可擴展的處理器結構,以便最迅速地開發出滿足應用的最高性能的嵌入式微處理器;
(4)嵌入式微處理器必須功耗很低,尤其是用於攜帶型的無線及移動的計算和通信設備中靠電池供電的嵌入式系統更是如此,如需要功耗只有mW甚至μW級。
嵌入式系統同通用型計算機系統相比具有六大重要特徵:
(1)專用性強:嵌入式系統通常是面向特定應用的嵌入式CPU,與通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在為特定用戶群設計的系統中,它通常都具有功 耗低、體積小、集成度高等特點,能夠把通用CPU中許多由板卡完成的任務集成在晶元內部,從而有利於嵌入式系統設計趨於小型化,移動能力大大增強,與網路 的耦合也越來越緊密;
(2)知識集成度高:嵌入式系統是將先進的計算機技術、半導體技術和電子技術與各個行業的具體應用相結合後的產物。這一點就決定了它必然是一個技術密集、資金密集、高度分散、不斷創新的知識集成系統;
(3)系統內核小:嵌入式系統的硬體和軟體都必須高效率地設計,量體裁衣、去除冗餘,力爭在同樣的矽片面積上實現更高的性能,這樣才能在具體應用中對處理器的選擇更具有競爭力;
(4)系統精簡:嵌入式系統和具體應用有機地結合在一起,一般沒有系統軟體和應用軟體的明顯區分。它的升級換代也是和具體產品同步進行,因此嵌入式系統產品一旦進入市場,便具有較長的生命周期;
(5)高實時性和可靠性:為了提高執行速度和系統可靠性,嵌入式系統中的軟體一般都固化在存儲器晶元或單片機本身中,而不是存儲於磁碟等載體中;
(6)系統開發需要專門的開發工具和環境:嵌入式系統本身不具備自主開發能力,設計完成以後用戶通常不能直接對其中的程序功能進行修改,因此必須有一套開發工具和環境才能進行開發。
嵌入式系統在醫療儀器中的應用
醫療儀器設備的最新發展趨勢
進入2008年,越來越多的利好消息出現在醫療儀器設備領域。近期,德國、澳大利亞都分別明確表示要在兒童醫療和全民醫療領域加大投入。而我國和墨西哥這 樣的發展中人口大國也將在2008年繼續其備受世人矚目的醫療改革。這些政府級別的投入將增加全社會對醫療儀器設備的需求。隨著生活水平的不斷提高,人們 對於自身健康的關注也提升到一個前所未有的高度。今天,越來越多的高科技手段開始運用到醫療儀器的設計中。心電圖、腦電圖等生理參數檢測設備,各類型的監 護儀器、超聲波、X射線成影設備、核磁共振儀器以及各式各樣的物理治療儀都開始在各地醫院廣泛使用。遠程醫療、HIS、病人呼叫中心、數字化醫院等先進理 念的出現和應用,使醫院的管理比以往任何時候都更加完善和高效,同時病人享受到更加快捷方便和人性化的服務。
在技術領域,醫療儀器設備則開始呈現向便攜性和網路化發展的趨勢。可以隨身攜帶的血壓計、血糖儀,可以在家庭或小型社康醫院中使用的呼吸機、心電監護儀必 然會有越來越大的市場需求。而網路化的進一步普及也正在進入醫療儀器設備領域,通過有線或無線技術,醫生可以遠程訪問病人的資料;數字化網路化的醫療檢測 設備使病人不必再攜帶大量的檢測資料奔波在醫院的各個科室甚至是遠隔千里的不同醫院之間,從而節省了就醫者的時間和重復檢測的費用;而網路化的醫療儀器設 備和系統也使遠程醫療變為現實,身在某些不發達地區的重症患者有可能通過遠程醫療獲得高水平醫生的救治而重獲新生。在我國,由於醫療資源尤其是高端優質醫 療資源的缺乏和地區間分布不均衡引起了廣被詬病的「看病難」問題。醫療儀器設備網路化所帶來的這些益處對解決該問題也有著非常現實的意義。
嵌入式系統在醫療儀器設備中的應用
由於醫療儀器設備固有的自身特點和以上提到的最新發展趨勢的要求,用於醫療儀器設備的技術和系統也應該與這些特點和要求相適應。嵌入式系統應用於醫療儀器設備,符合發展趨勢帶來的要求和變化。
醫療儀器領域大量醫療儀器的應用,如心臟起搏器、放射設備及分析監護設備,都需要嵌入式系統的支持。各種化驗設備,如肌動電流描記器、離散光度化學分析、 分光光度計等,都需要使用高性能的、專用化的DSP系統來提高其精度和速度。引入嵌入式系統後,現有的各種監護儀的功能與性能都將得到大幅度的提高。
一般來說,醫療系統都非常龐大,但我們看到的一個趨勢是攜帶型、低成本產品漸漸流行。便攜醫療產品可分為兩種:一種是手持產品,如用於患者監控的產品,像 測量脈搏、血壓等的產品,醫生可以隨身攜帶;另一種則不一定能夠隨身攜帶,但它們是低成本、簡單的設備,一般用於設備較簡單的醫院。針對便攜化的趨勢,要 求醫療電子設備必須具備體積小、功耗低、價格低和易於使用的特點。
在醫療儀器的設計方面,有三個設計策略非常重要:一是採用模塊化設計方法,採用這種方法可以在基本的平台上設計出不同型號的產品;二是背板設計方法,每個 大系統一般都會有背板,上面可以插很多不同的板,它可以使系統的速度很快;三是便攜產品。由於嵌入式系統具有的特點,上述醫療儀器設計策略都可以採用嵌入 式系統實現。
在醫療儀器應用中,嵌入式系統的普及率非常高。在設計過程中,根據需要對嵌入式系統重新編程,可避免前端流片(NRE)成本,減少和ASIC相關的訂量, 降低晶元多次試制的巨大風險。此外,隨著標準的發展或者當需求出現變化時,還可以在現場更新。而且,設計人員能夠反復使用公共硬體平台,在一個基本設計基 礎上,建立不同的系統,支持各種功能,從而大大降低了生成成本。使產品具有較長的生命周期,可以保護醫療儀器不會太快過時,醫療行業的產品生命周期比較 長,因此這一特性非常重要。現代數字醫療儀器設備不但包括診療設備,而且還有數據存儲伺服器和介面軟體。嵌入式系統可為醫療儀器設備設計、生產和使用提供 先進的技術支持。
嵌入式系統在醫療儀器領域的應用前景
隨著信息技術的發展,數字化產品空前繁榮。嵌入式軟體已經成為數字化產品設計創新和軟體增值的關鍵因素,是未來市場競爭力的重要體現。從醫療儀器領域來 看,除了新的感測檢測技術不斷運用推廣之外,對所採集信息的分析、存儲和顯示也提出了更高的目標。這就要求現代的醫療儀器具備更強大的計算和存儲能力以及 更穩定可靠的性能。另外,醫療儀器作為一個特殊的行業,又要求設備能夠達到更高級別的環保要求。如何進一步地智能化、專業化、小型化,同時做到低功耗、零 污染,將會是一個無止境的追求過程,這為嵌入式系統在醫療儀器中的應用提供了更廣闊的天地和更高的要求。
我國目前有19.2萬家醫療衛生機構,擁有的醫療儀器設備中有15%是上世紀70年代前後的產品,需要更新換代,這將會推動未來幾年甚至更長一段時間我國 醫療儀器設備需求增長。2007是醫療體制改革啟動之年,政府加大了公共衛生基礎設施的投入,給醫療儀器帶來較大的發展空間。根據「十一五」規劃, 2007年「新農村合作醫療」試點覆蓋面將逐步擴大,2008年在全國基本推行,2010年實現基本覆蓋農村居民的目標,這對於我國醫療儀器將是重大利 好。同時,中國醫療儀器產品結構的調整,對嵌入式系統應用於醫療儀器也提供了一個很好的發展機會,同時也對嵌入式系統的開發者提出了新的挑戰,開發出的產 品除了應具有獨特的創新功能外,開發者還應遵循一定的原則。只有這樣,才能使嵌入式系統在醫療儀器中的應用事半功倍。
參考文獻
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⑽ 單片機微機的區別組成 應用 編程,優缺點,簡要概述就行,謝謝
單片機只能完成預先設置好的簡單功能,微機可以完成許多復雜功能。
豆漿機、洗衣機、微波爐中都可能有單片機,發電廠、鋼鐵廠的生產就需要計算機進行控制。
單片機可以做貪食蛇、俄羅斯方塊之類的簡單游戲,微機可以實現紅警、賽車之類的游戲。
還有一些單片機與微機的中間產品,比如手機的處理器。