⑴ 基于51单片机可以做哪些医学仪器
我做过一个测量脉搏的,然后安卓手机显示的
下位机用的是单片机,因为仅仅是采集数据,并没有处理,不过在实际中,51在医疗方面不可能用,速度太低
⑵ 关于单片机的选择
单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。 单片机也被称为微控制器(Microcontroler),是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对提及要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。 早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大的提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 单片机比专用处理器最适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合,甚至比人类的数量还要多。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可....用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影!....它主要是作为控制部分的核心部件。 它是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和离线式计算机的(比如家用PC)的主要区别。 单片机是靠程序的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性! 由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言,它是除了二进制机器码以上最低级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因很简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理,如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC的也是承受不了的。可以说,二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。单片机的应用领域 目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴:1.在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。2.在工业控制中的应用 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。3.在家用电器中的应用 可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。4.在计算机网络和通信领域中的应用 现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。5.单片机在医用设备领域中的应用 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等。此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。单片机学习: 目前,很多人对汇编语言并不认可。可以说,掌握用C语言单片机编程很重要,可以大大提高开发的效率。不过初学者如果不了解一下单片机的汇编语言,在单片机领域是比较致命的。如果不考虑单片机硬件资源,在KEIL中用C胡乱编程,结果只能是出了问题无法解决!可以肯定的说,最好的C语言单片机工程师都是从汇编走出来的编程者因为单片机的C语言虽然是高级语言,但是它不同于台式机个人电脑上的VC++什么的单片机的硬件资源不是非常强大,不同于我们用VC、VB等高级语言在台式PC上写程序毕竟台式电脑的硬件非常强大,所以才可以不考虑硬件资源的问题。
⑶ 单片机与DSP的区别
数字信号处理器(DSP)是适合于数字信号处理应用的一种处理器,与一般单片机相比,主要有以下特点:最小字长16位,硬件乘法器,MAC单元(一个周期内完成一次乘法和累加),改进的哈佛总线结构,流水线操作,良好的并行处理能力,快速的指令周期,有适合于数字信号处理的指令系统。DSP主要用于实时信号处理,MCU更适合于控制和仪器仪表应用,在有的系统中可以将两者结合使用。DSP和MCU都在向SoC方向发展,如已有很多DSP器件内部集成了A/D、D/A,有的MCU有适合于数字信号处理的部件和指令。
⑷ 什么是单片机它与一般的微型计算机在结构上有什么区别
单片机,全称单片微型计算机(英语:single-chip microcomputer),又称微控制器(microcontroller),是把中央处理器、存储器、定时/计数器(timer/counter)、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
与通用型微处理器相比,它更强调自供应(不用外接硬件)和节约成本。它的最大优点是体积小,可放在仪表内部,但存储量小,输入输出接口简单,功能较低。由于其发展非常迅速,旧的单片机的定义已不能满足,所以在很多应用场合被称为范围更广的微控制器;由于单片机微计算机常用于当控制器故又名single chip microcontroller。“单芯片”是台湾对单片机的称呼;中国大陆主要采用“单片机”的称呼,英文缩写为MCU。
拓展资料:
根据总线或数据寄存器的宽度,单片机又分为4位、8位、16位和32位单片机。4位单片机多用于冰箱、洗衣机、微波炉等家电控制中;8位、16位单片机主要用于一般的控制领域,一般不使用操作系统;32位用于网络操作、多媒体处理等复杂处理的场合,一般要使用嵌入式操作系统。
⑸ 电子仪器与仪器仪表的区别
1、电子仪器是指检测、分析、测试电子产品性能、质量、安全的装置。大体可以概括为电子测量仪器、电子分析仪器和应用仪器三大块,有光学电子仪器、电子元件测量仪器、动态分析仪器等24种细分类。
2、仪器仪表(英文:instrumentation)
仪器仪表是用以检出、测量、观察、计算各种物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备。真空检漏仪、压力表、测长仪、显微镜、乘法器等均属于仪器仪表。广义来说,仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递和数据处理等功能,例如用于工业生产过程自动控制中的气动调节仪表,和电动调节仪表,以及集散型仪表控制系统也皆属于仪器仪表
⑹ 什么是医学电子仪器
医学电子仪器是一门新兴的工科分支。
这一学科要求基本知识扎实而宽广,如:
模拟电子线路、数字电路、微机原理、程序设计、数字信号处理、工程生理学、生物传感器原理。
这一学科研究范围涉及医学电子仪器的分类、组成及特点,医学电子仪器设计的一般方法,如:常用医学电子仪器包括电诊断类、血压及血流测量量类、脑电测量及诊断类以及监护仪器的测量原理和工作原理。
国内比较好的大学包括清华大学生物医学专业,原来隶属于电机系,后分出独立。
很多大型中型医院,医疗企业事业单位均需要这一方面的人才。
前几年,国内医药,医疗市场相对混乱,因此医疗器械行业存在巨大的生产、批发以及销售的利润差。医学电子仪器行业利益十分丰厚。现在医学电子仪器行业开始规范,利润相对下降,但是仍然是一个热门行业,值得进入。
⑺ 医用电子仪器与维护和医学影像设备管理与维护有什么区别
医学影像设备管理与维护
一、 培养目标
培养从事医学影像设备的安装调试、操作、维修和管理的机电结合、医工结合的高级技术应用性专门人才。
二、 培养要求
培养具有一定的医学影像设备操作和质量管理与维护知识、能够从事各类医学影像设备的生产、检验、安装、维护管理应用性高级工程技术人才、在临床医学影像、核医学、放射线辐射安全防护诊疗操作技术领域具有一定能力。
三、课程
影像解剖学、医学影像电子学基础、微机原理及应用、单片机与可编程控制、放射物理与防护、医学成像原理、医学影像设备学、CT原理及技术、MRI技术与装置、医学超声仪器、临床医学、影像诊断学、影像检查技术学、超声诊断学、医学图像处理及PACS、X线电视与数字化技术、放射治疗技术等。
四、就业面向
医学影像设备的使用、调试、维护与技术管理等工作。
医用电子仪器与维护
一、 培养目标
培养具有医疗仪器质量检测的技术人员,能从事医疗器械质量监督、检测、维修、销售等工作的应用型人才。
二、 培养要求
通过系统学习物理学、电子学、数字电路、模拟电路及医疗设备等知识,掌握检测常用医疗仪器的工作性能。掌握医疗仪器的工作原理,排除仪器在使用中的常见故障。掌握有源和无源医疗器械的国家标准和测验方法。掌握医疗器械监督管理条例及相关技术监督法规。
三、课程
主干学科:物理学、数字电子技术、模拟电子技术、医用仪器设备。
主要课程:高等数学、物理学、人体解剖学、临床医学概论、电路分析基础、制图autoCAD、 模拟电子技术、数字电子技术、显示器技术、电片机与控制、单机原理与应用、FOXP80数据库应用基础、医用电子仪器、医用检验仪器、医用X线机、医用超声仪器、医用电动设备、医用制冷设备、现代医学影像设备
四、就业方向
各级医疗单位:医疗设备制造企业
⑻ PLC和单片机有哪些不同之处
单片机用于简单的工程,例如空调,电饭锅,洗衣机等,工业控制中,一些简单的控制也可以用单片机来控制,例如我们公司的除尘器它需要每隔几分钟来一次震动滤袋,再隔几分钟来一排一排吹滤袋,这些简单控制就用一块电路板单片机来控制了,你说用PLC来控制也能实现的,但成本高。
⑼ 单片机的发展及在医疗器械中的应用 这篇文章收录在哪本书上急,跪谢
作者:唐晓英 刘志文 刘伟峰 孟旭
嵌入式系统是先进的计算机技术、半导体技术、电子技术以及各种具体应用相结合的产物,是技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的新型集成知识系统。
文中介绍了嵌入式系统的特点及发展,提出了在嵌入式系统开发过程中应遵循的原则,并介绍了嵌入式系统在医疗仪器设备中的应用。
嵌入式系统是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、语音图像数据传输技术,甚至传感器等先进技术和具体应用对象相结合后的更新换代产品,反映当 代最新技术的先进水平。嵌入式系统是当今非常热门的研究领域,在PC市场已趋于稳定的今天,嵌入式系统市场的发展速度却正在加快。由于嵌入式系统所依托的 软硬件技术得到了快速发展,因此嵌入式系统自身获得了快速发展。根据美国嵌入式系统专业杂志RTC报道,在21世纪初的10年中,全球嵌入式系统市场需求 量具有比PC市场大10~100倍的商机。
有机构估计,全世界嵌入式系统产品潜在的市场将超过1万亿美元。随着技术的发展,业内对嵌入式系统的定义也越来越清晰。它是微处理器、大规模集成电路、软 件技术和各种具体的行业应用技术相结合的结果,其中各种软件技术占了嵌入式系统80%的工作量。嵌入式系统不同于一般PC 机上的应用系统,即使是针对不同的具体应用而设计的嵌入式系统之间的差别也很大。嵌入式系统一般功能单一、简单,且在兼容性方面要求不高,但是在大小、成 本方面限制较多。可以说,嵌入式系统是不可垄断、需要不断创新的技术。
嵌入式系统历史及发展趋势
事实上,在很早以前,嵌入式这个概念就已经存在了。在通信方面,嵌入式系统在20世纪60年代就用于对电子机械电话交换的控制,当时被称为“存储式程序控制系统”(Stored Program Control)。
嵌入式计算机的真正发展是在微处理器问世之后。1971年11月,Intel公司成功地把算术运算器和控制器电路集成在一起,推出了第一款微处理器 Intel 4004,其后各厂家陆续推出了许多8位、16位的微处理器,包括Intel 8080/8085、8086,Motorola 的6800、68000,以及Zilog的Z80、Z8000等。以这些微处理器作为核心所构成的系统广泛地应用于仪器仪表、医疗设备、机器人、家用电器 等领域。微处理器的广泛应用形成了一个广阔的嵌入式应用市场,计算机厂家开始大量地以插件方式向用户提供OEM产品,再由用户根据自己的需要选择一套适合 的CPU板、存储器板以及各式I/O插件板,从而构成专用的嵌入式计算机系统,并将其嵌入到自己的系统设备中。
为灵活兼容考虑,出现了系列化、模块化的单板机。流行的单板计算机有Intel公司的iSBC系列、Zilog公司的MCB等。后来人们可以不必从选择芯 片开始来设计一台专用的嵌入式计算机,而是只要选择各功能模块,就能够组建一台专用计算机系统。用户和开发者都希望从不同的厂家选购最适合的OEM产品, 插入外购或自制的机箱中就能形成新的系统,因此希望插件相互兼容,从而导致了工业控制微机系统总线的诞生。1976年Intel公司推出 Multibus,1983年扩展为带宽达40MB/s的MultibusⅡ。1978年由Prolog设计的简单STD总线广泛应用于小型嵌入式系统。
20世纪80年代可以说是各种总线层出不穷、群雄并起的时代。随着微电子工艺水平的提高,集成电路制造商开始把嵌入式应用中所需要的微处理器、I/O接 口、A/D、D/A转换、串行接口以及RAM、ROM等部件全部集成到一个VLSI中,从而制造出面向I/O设计的微控制器,即俗称的单片机,成为嵌入式 计算机系统异军突起的一支新秀。其后发展的DSP产品则进一步提升了嵌入式计算机系统的技术水平,并迅速渗入到消费电子、医疗仪器、智能控制、通信电子、 仪器仪表、交通运输等各个领域。
20世纪90年代,在分布控制、柔性制造、数字化通信和信息家电等巨大需求的牵引下,嵌入式系统进一步加速发展。面向实时信号处理算法的DSP产品向着高 速、高精度、低功耗发展。TI推出的第三代DSP芯片TMS320C30,引导着微控制器向32位高速智能化发展。在应用方面,发展也较为迅速。特别是掌 上电脑,1997年在美国市场上掌上电脑不过四五个品牌,而1998年底,各式各样的掌上电脑如雨后春笋般纷纷涌现出来。此外,Nokia推出了智能电 话,西门子推出了机顶盒,Wyse推出了智能终端,NS推出了WebPAD。21世纪无疑是一个网络的时代,将嵌入式系统应用到各类网络中也必然是嵌入式 系统发展的重要方向。嵌入式系统在各个领域应用的发展潜力巨大,其在医疗仪器领域的应用也越来越广泛。
嵌入式系统
嵌入式系统的定义及分类
嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般 由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用程序等部分组成(见图1),用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。
嵌入式系统一般指非PC系统,它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软 件(OS)和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起。应用程序控制着系统的运作和行为;而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。
嵌入式系统通常可按图2分类。嵌入式产品已经在航空航天、交通、电子、医疗仪器、通信、工控、金融、家电等行业得到广泛应用。
嵌入式系统的特点
嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般具备以下特点:
(1)对实时多任务有很强的支持能力,能完成多任务并且有较短的中断响应时间,从而使内部的代码和实时内核的执行时间减少到最低限度;
(2)具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化,而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用,需要设计强大的存储区保护功能,同时也有利于软件诊断;
(3)可扩展的处理器结构,以便最迅速地开发出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器;
(4)嵌入式微处理器必须功耗很低,尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此,如需要功耗只有mW甚至μW级。
嵌入式系统同通用型计算机系统相比具有六大重要特征:
(1)专用性强:嵌入式系统通常是面向特定应用的嵌入式CPU,与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中,它通常都具有功 耗低、体积小、集成度高等特点,能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化,移动能力大大增强,与网络 的耦合也越来越紧密;
(2)知识集成度高:嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统;
(3)系统内核小:嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能,这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力;
(4)系统精简:嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,一般没有系统软件和应用软件的明显区分。它的升级换代也是和具体产品同步进行,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,便具有较长的生命周期;
(5)高实时性和可靠性:为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中,而不是存储于磁盘等载体中;
(6)系统开发需要专门的开发工具和环境:嵌入式系统本身不具备自主开发能力,设计完成以后用户通常不能直接对其中的程序功能进行修改,因此必须有一套开发工具和环境才能进行开发。
嵌入式系统在医疗仪器中的应用
医疗仪器设备的最新发展趋势
进入2008年,越来越多的利好消息出现在医疗仪器设备领域。近期,德国、澳大利亚都分别明确表示要在儿童医疗和全民医疗领域加大投入。而我国和墨西哥这 样的发展中人口大国也将在2008年继续其备受世人瞩目的医疗改革。这些政府级别的投入将增加全社会对医疗仪器设备的需求。随着生活水平的不断提高,人们 对于自身健康的关注也提升到一个前所未有的高度。今天,越来越多的高科技手段开始运用到医疗仪器的设计中。心电图、脑电图等生理参数检测设备,各类型的监 护仪器、超声波、X射线成影设备、核磁共振仪器以及各式各样的物理治疗仪都开始在各地医院广泛使用。远程医疗、HIS、病人呼叫中心、数字化医院等先进理 念的出现和应用,使医院的管理比以往任何时候都更加完善和高效,同时病人享受到更加快捷方便和人性化的服务。
在技术领域,医疗仪器设备则开始呈现向便携性和网络化发展的趋势。可以随身携带的血压计、血糖仪,可以在家庭或小型社康医院中使用的呼吸机、心电监护仪必 然会有越来越大的市场需求。而网络化的进一步普及也正在进入医疗仪器设备领域,通过有线或无线技术,医生可以远程访问病人的资料;数字化网络化的医疗检测 设备使病人不必再携带大量的检测资料奔波在医院的各个科室甚至是远隔千里的不同医院之间,从而节省了就医者的时间和重复检测的费用;而网络化的医疗仪器设 备和系统也使远程医疗变为现实,身在某些不发达地区的重症患者有可能通过远程医疗获得高水平医生的救治而重获新生。在我国,由于医疗资源尤其是高端优质医 疗资源的缺乏和地区间分布不均衡引起了广被诟病的“看病难”问题。医疗仪器设备网络化所带来的这些益处对解决该问题也有着非常现实的意义。
嵌入式系统在医疗仪器设备中的应用
由于医疗仪器设备固有的自身特点和以上提到的最新发展趋势的要求,用于医疗仪器设备的技术和系统也应该与这些特点和要求相适应。嵌入式系统应用于医疗仪器设备,符合发展趋势带来的要求和变化。
医疗仪器领域大量医疗仪器的应用,如心脏起搏器、放射设备及分析监护设备,都需要嵌入式系统的支持。各种化验设备,如肌动电流描记器、离散光度化学分析、 分光光度计等,都需要使用高性能的、专用化的DSP系统来提高其精度和速度。引入嵌入式系统后,现有的各种监护仪的功能与性能都将得到大幅度的提高。
一般来说,医疗系统都非常庞大,但我们看到的一个趋势是便携式、低成本产品渐渐流行。便携医疗产品可分为两种:一种是手持产品,如用于患者监控的产品,像 测量脉搏、血压等的产品,医生可以随身携带;另一种则不一定能够随身携带,但它们是低成本、简单的设备,一般用于设备较简单的医院。针对便携化的趋势,要 求医疗电子设备必须具备体积小、功耗低、价格低和易于使用的特点。
在医疗仪器的设计方面,有三个设计策略非常重要:一是采用模块化设计方法,采用这种方法可以在基本的平台上设计出不同型号的产品;二是背板设计方法,每个 大系统一般都会有背板,上面可以插很多不同的板,它可以使系统的速度很快;三是便携产品。由于嵌入式系统具有的特点,上述医疗仪器设计策略都可以采用嵌入 式系统实现。
在医疗仪器应用中,嵌入式系统的普及率非常高。在设计过程中,根据需要对嵌入式系统重新编程,可避免前端流片(NRE)成本,减少和ASIC相关的订量, 降低芯片多次试制的巨大风险。此外,随着标准的发展或者当需求出现变化时,还可以在现场更新。而且,设计人员能够反复使用公共硬件平台,在一个基本设计基 础上,建立不同的系统,支持各种功能,从而大大降低了生成成本。使产品具有较长的生命周期,可以保护医疗仪器不会太快过时,医疗行业的产品生命周期比较 长,因此这一特性非常重要。现代数字医疗仪器设备不但包括诊疗设备,而且还有数据存储服务器和接口软件。嵌入式系统可为医疗仪器设备设计、生产和使用提供 先进的技术支持。
嵌入式系统在医疗仪器领域的应用前景
随着信息技术的发展,数字化产品空前繁荣。嵌入式软件已经成为数字化产品设计创新和软件增值的关键因素,是未来市场竞争力的重要体现。从医疗仪器领域来 看,除了新的传感检测技术不断运用推广之外,对所采集信息的分析、存储和显示也提出了更高的目标。这就要求现代的医疗仪器具备更强大的计算和存储能力以及 更稳定可靠的性能。另外,医疗仪器作为一个特殊的行业,又要求设备能够达到更高级别的环保要求。如何进一步地智能化、专业化、小型化,同时做到低功耗、零 污染,将会是一个无止境的追求过程,这为嵌入式系统在医疗仪器中的应用提供了更广阔的天地和更高的要求。
我国目前有19.2万家医疗卫生机构,拥有的医疗仪器设备中有15%是上世纪70年代前后的产品,需要更新换代,这将会推动未来几年甚至更长一段时间我国 医疗仪器设备需求增长。2007是医疗体制改革启动之年,政府加大了公共卫生基础设施的投入,给医疗仪器带来较大的发展空间。根据“十一五”规划, 2007年“新农村合作医疗”试点覆盖面将逐步扩大,2008年在全国基本推行,2010年实现基本覆盖农村居民的目标,这对于我国医疗仪器将是重大利 好。同时,中国医疗仪器产品结构的调整,对嵌入式系统应用于医疗仪器也提供了一个很好的发展机会,同时也对嵌入式系统的开发者提出了新的挑战,开发出的产 品除了应具有独特的创新功能外,开发者还应遵循一定的原则。只有这样,才能使嵌入式系统在医疗仪器中的应用事半功倍。
参考文献
[1] 代永陆,唐晓英,刘伟峰.基于嵌入式的多参数健康监护系统.电子应用技术,2006;(9).
[2] 张海涛.嵌入式系统的设计及应用.北京:科学出版社,2007.
[3] 孙天泽.机遇与竞争并存—2007年的嵌入式市场.程序员,2008;(2).
⑽ 单片机微机的区别组成 应用 编程,优缺点,简要概述就行,谢谢
单片机只能完成预先设置好的简单功能,微机可以完成许多复杂功能。
豆浆机、洗衣机、微波炉中都可能有单片机,发电厂、钢铁厂的生产就需要计算机进行控制。
单片机可以做贪食蛇、俄罗斯方块之类的简单游戏,微机可以实现红警、赛车之类的游戏。
还有一些单片机与微机的中间产品,比如手机的处理器。