本体系规划在硬件上由依据ARM7TDMI-S内核的微操控器LPC2478、重复可擦写低功耗U盘、点阵LCD显现器模块等组故意电动态收集存储仪;软件上则运用嵌入式实时操作体系mC/OSⅡ作为体系操控渠道，进步了体系的牢靠性。本体系可接连记载受检者24～48小时的心电图改变，查看期间由受检者随身携带而不影响其日常日子与作业，可长期作动态接连监测记载，大容量的U盘和USB2.0协议的呈现，使得数据的传输越来越便利和快捷，这为便携式手持移动存储心电图设备供给了条件。该体系原理图如图1所示。
体系完结
体系首要模块框图如图2所示。因为电极收集到的心电信号归于强噪声布景下的超低频(0.5～100Hz)弱小信号(0.1～5mV)，所以需求前置扩大部分将弱小的心电信号高保真扩大，并经过低通滤波、高通滤涉及50 Hz陷波滤除搅扰，才能够送往LPC2478的A/D 转化器AIN0进行A/D转化。
前置扩大部分电路由输入跟从、仪用扩大器、右腿浮地驱动组成，输入跟从器为进步输入阻抗、获取更多的心电信号，选用高精度运算扩大器OPA427，接纳来自左、右手的心电信号经调整后送往仪用扩大器，由高精度仪用扩大器进行一级倒相扩大后的信号送到低通滤波器，原始心电信号中的共模噪声经过一级扩大后回来人体，使其彼此叠加，然后能够减小人体共模搅扰的绝对值，进步信噪比。
低通及高通滤波部分，因为心电信号归于低频信号，为了去掉高频的搅扰，还须经过低通滤波。低通滤波器截止频率为110Hz，扩大器的温漂、皮肤电阻的改变、呼吸和人体运动都会造故意电信号呈现所谓的“基线漂移”现象，也即输出端的心电信号会在某条水平线上缓慢地上下移动。从频谱上说，这些影响都能够归结为一个低频噪声搅扰，所以运用高通滤波器滤除这部分搅扰。在主扩大器部分，经过调整电位器的阻值 RP1来设置整个心电扩大电路的总增益。主扩大器选用低功耗低噪声的运算扩大器TLC225。50Hz频率陷波部分首要用来滤除以差模信号方法进入电路的工频搅扰。电平进步部分用来把双极性信号转化为单极性信号，以便可直接送入AIN0。
硬件规划
硬件渠道
负压发生电路
因为心电图原始数据处理中数据扩大和滤波电路中OPA4277、AD620和TLC2254芯片需求用到负压，故此在电路中参加负压发生电路，首要运用电压转化芯片MC34063经过起振发生-12V的负压，之后再进行分压得到芯片要求的-5V电压。
信号前置扩大电路
前置扩大电路的组成和电路图如图3所示。前置扩大电路由输入跟从器、仪用扩大器和右腿浮地驱动等三部分组成。
(1)输入跟从器：进步输入阻抗、获取更多的心电信号，选用高精度运算扩大器OPA4277，具有超低失调电压l0 V，超低失调偏移±0.1V，偏置电流最大为l nA。
(2)仪用扩大器：依据体系规划要求选用高精度仪用扩大器AD620，输入失调最大为50mV，输入失调漂移为0.6mV/摄氏度，共模抑制比为120dB(G=10)。该扩大器增益规模为1~10000，其扩大增益关系式为：
G=1+49.4k/Rg
当G=10时，Rg为5.489k，取近似值5.5k。
(3)右腿浮地驱动：把稠浊在原始心电信号中的共模噪声提取出来，经过一级反相扩大后，再回来到人体，彼此叠加，以削减人体共模搅扰的绝对值，进步信噪比，首要运用高精度运算扩大器OPA4277。
高通与低通滤波电路
因为心电信号归于低频信号，为了去掉高频搅扰，还须经过低通滤波。低通滤波器选用归一化规划的四阶低通滤波，截止频率为100 Hz，在频率转机处有满意的陡度，防止高频信号的搅扰。考虑到元件的差错，设定截止频率为110Hz。低通和高通滤波电路如图4所示，扩大器选用低功耗低噪声的运算扩大器TLC2254。每通道供电电流为35mA。
主放、50Hz工频陷波和电平进步
主放电路图经过调整电位器的阻值PI来设置整个心电扩大电路的总增益。主扩大器选用低功耗低噪声的运算扩大器TLC2254。尽管前置扩大电路对共模搅扰具有较强的抑制作用，但部分搅扰是以差模信号方法进入电路的，且频率处于心电信号的频带之内，加上其他各种不安稳要素，经扩大、低通滤波、高通滤波和主放后，输出仍存在搅扰，有必要专门滤除。
经过陷波器后的心电信号为双极性，体系中的MD芯片只能量化单极性信号，所以，经过TLC2254把双极性信号转化为单极性信号。
LCD 模块
此体系选用MGLS12864 LCD模块，因为该液晶显现器没有内部字符发生器，所以在屏幕上显现的任何字符、汉字均须事前树立点阵字模库，然后按图形方法进行显现。MGLS12864 模块与LPC2478 衔接，D0～D7 为数据/指令双向总线，CS 为片选信号，RES 为复位信号，D/I 为数据/指令挑选信号，R/W 为读写指令信号，CE为操控答应信号。
软件规划
操作体系
本体系对数据处理、数据显现及网络传输需求很高的实时性，一个牢靠的RTOS是体系安稳有用运作的确保，所以咱们将在LPC2478上移植mC/OS II实时操作体系，用以满意体系对多线程、硬实时的严格要求。
mC/OS II是一个老练安稳的占先式实时内核，依据优先级调度，支撑56个用户使命，供给信号量、邮箱、音讯行列等使命通讯机制，能够极大进步CPU的运用功率。因为依据优先级来执行使命，假如其间一个使命跑飞，其它高优先级则能够经过运转体系的监督程序对其进行修正，因此在高安全性场合具有广泛的运用。且mC/OS II源码敞开，移植简略，在依据ARM的32位微处理器中有很多成功的事例。在mC/OS II中，每个使命都是无限循环的，处于5种状况之一：休眠态、安排妥当态、运转态、挂起态和中止态。
2.A/D转化及转存USB模块：
由前端心电信号扩大模块扩大后的心电信号直接送给LPC2478芯片的P0.23引脚进行A/D转化，经转化后的数据为无符号32位数据格式，将其放入缓存数组中送给USB进行存储，并留下给LCD显现输出，详细完结进程为：
首要，需创立两个数据缓存区“GcWritFileData[DATA_N]”及“GcReadFileData[DATA_N]”做为“写文件缓冲区”及“读文件缓冲区”，初始化mC/OS II操作体系，创立用于处理A/D转化的使命Task0及用于LCD显现的使命Task1，发动多使命环境，在Task0中首要进行硬件渠道的初始化，设置P0.23为AIN0[0]功用，作为A/D转化的输入引脚，进行ADC模块设置，设置转化时钟等，选用直接发动ADC转化，进行转化的参阅电压为精细恒压源供给的2.5V电压，最终转化成果保存至“写文件缓冲区”。接着初始化USB HOST，并创立文件体系使命“OSFileTask”，用“OSFileOpen”函数创立并翻开一个命名为“ECD.dat”的文件，经过“OSFileWrite”函数将“GcWritFileData” 写文件缓冲区的数据写入到U盘中，并经过其回来值判别写文件是否成功，完结写文件后再运用“OSFileRead”函数将“GcWritFileData” 写文件缓冲区的数据读写到“GcReadFileData” 读文件缓冲区，再经过写、读文件缓冲区数据的比较来确认写入文件数据是否正确，至此，完结从A/D转化接纳数据及转存至USB的进程。程序流程图如图5所示。
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