跟着社会的开展，人们的医疗保健认识越来越强，所以医师的培训也就成为十分重要的环节。心电除颤技能作为医师培训的一个首要方面，若操作规范，动作娴熟，往往在紧迫关头能够救人于危险之间，在培训的时分，假如能够真实地模仿急救除颤的场景，将会起到杰出的学习作用。因而，在急救、有创性临床操作操练上，医学模仿教育日益显现出其成本低、重复性高、教育效率高以及契合医学道德要求等优势。
除颤模仿产生体系能够恣意挑选34种状况(包含成人和儿童两大类)时也能够衔接医用监护仪，使除颤模仿愈加传神。学员能够进行不同能量的除颤操练，一起这也便于教师查验学员的学习作用。
该体系是依据心电图的有关原理以及监护仪的信号组成原理研发的，严厉依照医学的相关规定，产生的波形到达医学教育的意图。在相关病态心电图的要害点处到达比较传神的作用，当体系接收到高压除颤信号今后，依据体系的预设置，进行相应的波形改换。体系能够用于医疗培训组织的培训东西，使学员快速把握心电除颤的办法。该体系与急救模仿人、监护仪合作运用，具有宽广的市场前景。
本文介绍的心电除颤模仿产生体系是以ARM9为操控中心，充分利用ARM9丰厚的I／O资源和强壮的处理功用。它选用嵌入式的开发方案，并归纳考虑体系的通用性和运用性，体系输出信号的起伏为0～5 mV能够接连输出室性、室上性早搏类型等，还能够产生周期为1 s，脉宽为100 ms，起伏为1 mV的方波。便于对监护仪进行校准，信号均选用三导联的同步信号输出。
1 体系结构和规划方案
体系首要包含ARM9中央处理单元、高压除颤信号收集模块、D／A转化模块，与监护仪信号匹配模块以及心电波形仿真和数据的提取，运用程序的规划等几个部分。本体系选用ARM9嵌入式开发渠道，以下是ARM9处理器的首要结构及其特色。
(1)32 b定点RISC处理器，改进型ARM／Thumb代码交错，增强性乘法器规划，支撑实时(real-time)调试；
(2)片内指令和数据SRAM，并且指令和数据的存储器容量可调；
(3)片内指令和数据高速缓冲器(Cache)容量从4 KB～l MB：
(4)设置维护单元(Protoction Unit)，十分合适嵌入式运用中对存储器进行分段和维护；
(5)选用AMBA AHB总线接口，为外设供给一致的地址和数据总线；
(6)支撑外部协处理器，指令和数据总线有简略的握手信令支撑；
(7)支撑规范根本逻辑单元扫描测验办法；
(8)支撑BIST(Built-in-self-test)；
(9)支撑嵌入式盯梢宏单元，支撑实时盯梢指令和数据。
心电除颤模仿产生体系整体规划方案，如图1所示。
2 体系硬件部分规划
该部分首要分为ARM9硬件渠道、D／A转化、滤波电路、高压除颤信号的收集，其体系硬件衔接图如图2所示。体系在ARM9的操控下，由D／A转化把波形数据转化为模仿量进行输出。当接收到高压收集信号后，处理器就会转化输出另一种心电波形图。
2．1 D／A转化和电阻衰减网络
该部分是体系的中心，为了确保体系的安稳和ECG信号的要求，D／A转化芯片选用8位并行的DAC0832芯片，由12 V单电源供电，每个DAC有各自独立的基准输入，对ARM9供给的数据进行改换，输出部分选用4阶巴特沃斯滤波，输出的波形经衰减后得到所要求的心电信 号，经有源滤波后输出波形的峰值可到达10 V，经过电阻分压网络得到0～5 mV的电压输出规模。考虑到要选用三路D／A，假如每一路独占8个I／O端口，再加上若干操控端口，处理器供给的I／O端口数远不能满意要求，所以方案采 用共用数据端口，外接I／O口片选的办法来完结，这样能够节省16个I／O口，也满意了信号输出同步性的要求。
2．2 高压信号收集电路规划
该部分收集除颤器上的高压放电信号，因为高压除颤信号具有的放电电流具有双向性，且放电时刻只要4 ms，瞬态电压可到达3 000 V，所以在安全性能上要充分考虑。该部分电路图如图3所示。
电路中选用大功率电阻和瞬态按捺二极管对高压放电信号进行预处理，将高压信号降低到比较小的规模，经过整流电路把电流变为单向活动，然后经过光耦阻隔输入到ARM9的I／O口中，起到维护处理器的作用。
3 软件规划
体系的硬件为根本功用和扩展功用的完结奠定了结实的根底，软件体系的规划便是要充分利用硬件渠道的资源，完结软件操作的有序运转。
软件开发作业涉及到以下两个方面：接口驱动程序的修正和完善；运用层软件的开发。运用层的程序悉数用C++开发完结的。
图4是整个体系的软件模块结构图。
3．1 D／A驱动程序和高压信号收集驱动部分
设备驱动程序是操作体系内核和机器硬件之间的接口。设备驱动程序为运用程序屏蔽了硬件的细节，这样在运用程序看来，硬件设备仅仅一个设备文件，运用程序能够像操作一般文件相同对硬件设备进行操作，以往在开发运用程序时都有一个main函数作为程序的进口点，而在驱动开发时却没有main函数，模块在调 用insmod指令时被加载，此刻的进口点是init module函数，通常在该函数中完结没备的注册。相同，模块在调用rmmod函数时被卸载，此刻的进口点是cleanup module函数，在该函数中完结设备的卸载。在设备完结注册加载之后，用户的运用程序就能够对该设备进行必定的操作，如read，write等，而驱动 程序便是用于完结这些操作，在用户运用程序调用相应进口函数时履行相关的操作，init roodule进口点函数则不需求完结其他如read，write之类功用。
驱动程序首要函数如下：
3．2 体系运用程序规划与完结
该体系的运用程序是根据Qt／Embedded规划的，现在运用的嵌入式GUI体系存在 Microwindows，MiniGUI，Qt／Embedded，Qt／Embedded连续了Qt的强壮功用，能够运转在多种不同的处理器上布置的嵌入式Linux操作体系。Qt／Embedded供给了信号和插槽的编程机制，该部分选用的Qt是一个创立GUI程序的C++类库，编写Qt运用程序的首要作业是根据已有的Qt类编写用户类。该部分首要分为波形界面的完结和用户按键操控的完结，波形显现选用Qt的函数类库Qpainter，因为波形界面 显现两路心电波形，会产生推迟作用，所以引入了多线程机制和谐，Qt支撑多线程，有独立于渠道的线程类，线程安全办法的时刻传递和一个大局Qt库互斥量答应不同的线程调用Qt办法。
4 结语
本体系规划选用三星2440嵌入式处理器作为中心搭建了硬件渠道，并选用嵌入式Linux操作体系并结合外围的D／A转化部分、与监护仪匹配网络、高压信号收集部分、运用程序操控部分等完结了心电除颤模仿产生体系的规划。该体系能够很好地模仿医学除颤的进程，并能够与医用监护仪相衔接，输出契合医学标 准的34种常见反常心率波形，因为体系运用嵌入式实时多任务操作体系，因而该规划具有很高的实时性、安稳性和可靠性。
