[發明專利]基于CAN總線的生物電阻抗成像系統硬件電路系統

有效

• 申請號: 201410479738.0
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104434095B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 侯海嶺;王化祥;陳曉艷
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: A61B5/053
• 分類號: A61B5/053
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司12108
• 代理人: 呂志英

1.一種基于CAN總線的生物電阻抗成像系統硬件電路系統，該硬件電路通過計算機進行成像，并利用CAN總線進行數據傳輸，其特征是：該硬件電路包括含有一塊中間控制板(1)和多塊數據采集板(2)，所述中間控制板(1)通過串口連接電纜連接到計算機，接收計算機發出的指令，中間控制板(1)通過CAN總線與多塊數據采集板(2)連接，通過屏蔽電纜與數據采集板(2)相連，將中間控制板(1)輸出統一的可編程時鐘信號輸入多個數據采集板(2)；

所述多塊數據采集板(2)采用DSP+FPGA結構，DSP作為控制核心，通過DSP外部中斷，獲取4片16位模數轉換器采集到的數據，并對采集到的數據進行數字相敏解調，將解調結果經過DSP控制核心校正后，通過CAN總線發送到中間控制板(1)，并最終發送至計算機；FPGA的程序中包含一個256字容量的雙口RAM?IP核，所述DSP通過16位數據總線、8位的地址總線和CAN控制總線向FPGA的雙口RAM的A口寫激勵波形以及模數轉換器數據采集啟動的組合數據，雙口RAM的A口的時鐘信號連接所述DSP的外部接口輸出時鐘XCLKOUT，FPG的A雙口RAM的B口的0～13位連接數模轉換器AD9754數據端，雙口RAM的B口的時鐘輸入端接所述的中間控制板(1)輸出的時鐘信號。

2.根據權利要求1所述的基于CAN總線的多頻生物電阻抗成像系統硬件電路系統，其特征是：所述中間控制板(1)選用數字頻率合成器AD9852，并通過緩沖器SN65LVDS108，給各數據采集板(2)提供統一的時鐘信號。

3.根據權利要求1所述的基于CAN總線的生物電阻抗成像系統硬件電路系統，其特征是：所述每塊數據采集板(2)通過焊接接入的兩個精密電阻塊數據采集板(2)采用4片16位模數轉換器AD7677分別采集兩個精密電阻兩端的電壓波形，各16位模數轉換器的啟動信號保持同步，使得各數據采集板(2)采集的信號均為同一時刻點的信號波形，采用AD7677的BUSY端的下降沿作為DSP的中斷源。

4.根據權利要求1所述的基于CAN總線的生物電阻抗成像系統硬件電路系統，其特征是：通過數據采集板(2)上的DSP產生激勵信號的正弦波形數據，利用32位定點DSP引導OM中的IQMath表，通過查表獲得14位的正弦波數字信號。

5.根據權利要求1所述的基于CAN總線的生物電阻抗成像系統硬件電路系統，其特征是：所述數據采集板(2)在數據轉換完成后，通過模數轉換完成信號中斷通知DSP讀取數據，DSP在中斷中讀取數據并對數據完成一次乘累加運算，在完成一個周期的數字相敏解調后，對解調結果在DSP中進行校正，并通過CAN總線發送給中間控制板(1)。

6.根據權利要求1所述的基于CAN總線的生物電阻抗成像系統硬件電路系統，其特征是：所述數據采集板(2)采用的DSP+FPGA結構中，DSP選用德州儀器公司生產的32位定點DSP芯片TMS320F2812，FPGA選用賽靈思公司生產的SPARTAN3E系列的XC3S250E-100。