多參數監護儀廣泛應用于ICU、CCU、病房、手術室等。目前我國也有自主知識產權的產品，如邁瑞、金科威、金腦人等，但與GE、飛利浦世界先進產品比較，在監測和計算、可靠性、實時性、穩定性、信號變異的處理分析、遠程傳輸等方面都較落后［1］。嵌入式系統把計算機直接嵌入到應用系統之中，它融合了通信技術和半導體微電子技術，是信息技術IT的最終產品［2］。因此將嵌入式系統，網絡等技術應用于醫用監護儀領域，能使多參數監護儀順應現代醫用監護儀市場縮小體積，提高數據處理能力，遠程醫療等方面的要求。

　　本文介紹一種基于ARM的實時監護系統，它將32位RISC結構的ARM內核處理器與實時多任務嵌入式系統相結合，并通過嵌入式TCP/IP協議棧為平臺添加網絡傳輸功能，構建一個新型的多參數監護儀系統。

　　2　系統硬件設計

　　醫用監護儀具有以下幾個方面功能：測量功能、分析功能、報警功能、打印功能、網絡通信功能等。六參數模塊通過導聯端、光手指、袖帶獲得人體的心電、無創血壓、血氧、脈率、呼吸、體溫六參數信號，通過串口通信方式與以ARM7為內核的嵌入式處理器相連，數據從串口送到ARM7中 央處理器，通過多任務調度，進行實時數據處理，并在LCD上實時顯示各種信號的圖形和數值，還可以由外部鍵盤控制，進行存儲和網絡發送，并對各種檢測信號設置報警線，對超出報警范圍的檢測情況進行報警。硬件結構圖1所示。

　　多參數監護儀硬件結構

　　圖1　多參數監護儀硬件結構圖

　　3　開發系統軟件設計

　　3.1　軟件開發總體介紹

　　利用PC機運行的Hitool forARM開發環境下調試程序：首先運行系統、Memory及I/O端口的初始化程序，隨后進入主程序，采用外部中斷方式，判斷是否有鍵輸入，若有則調用鍵盤控制子程序進行識別所按下的鍵，根據鍵盤的控制執行相應的任務;若無就調用串口讀入程序，采集心電、血氧、血壓等數據，并判別所采集數據的類型，存入不同地址的SDRAM中，并依次分類進行處理，處理完畢，判斷是否超越各自的報警限，若是則調用報警程序和顯示程序，若否則直接調用顯示程序;這樣，各種數據就實時地采集進來，并在LCD上顯示測試數值和心電、呼吸波形。其中測試數值按每分鐘存儲，心電、呼吸波形按鍵存儲，按翻頁鍵可以調出相應的存儲波形并進行顯示;根據打印和網絡命令進行打印和網絡命令處理等。程序主要用C語言編寫。

　　3.2　串口的處理

　　硬件接口采用標準RS-232C異步串行接口，選用發送 （TXD）、接收（RXD）和地線的三線方式，其它的握手信號直接懸空。要實現六參數模塊與S3C44BO之間的串口通信，必須使兩者采用相同的數據傳輸方式，它們通信的數據格式如下;波特率為9600bps， 8位數據位， 1位停止位，無奇偶校驗位。

　　另外，在I/O端口初始化程序中，定義Uart_Init函數，對串行口各寄存器進行初始化，配置參數時鐘和波特率等。在設計中主要進行以下串行口寄存器設置：

　　UART線性控制寄存器ULCON1=0x3;

　　UART控制寄存器UCON1=0x245;

　　UART先進先出控制寄存器UFCON1=0x1;

　　UART波特率寄存器UBRDTV，根據公式計算出。

　　在串口讀入程序中，采用了中斷方式，來實現雙向數據傳輸，達到實時控制的目的。串口程序數據接收過程為：調用Uart_Getch（）函數讀入N個字符，以數組的方式放置在SDRAM中，然后進行數據處理。在lib.C程序中部分源代碼如下：

　　charUart_Getch（）

　　{…

　　while（！ （rUTRSTAT1& 0x1））; //Receive data ready

　　return rURXH1;

　　…}

　　3. 3　LCD顯示

　　當有新數據需要顯示時， LCD顯示模塊將新的采樣數據寫入LCD顯示存儲器中， S3C44BO芯片所支持的LCD控制器在不需要CPU介入的情況下，通過專用DMA自動地將需要顯示的數據從顯示存儲器傳送到LCD顯示器中。LCD顯示器不斷地接收數據，就在LCD上顯示監測內容。

　　3. 3. 1　LCD初始化

　　定義Lcd_MonoInit（）函數，在LCD的三個控制寄存器中，設置LCD掃描寬度等與硬件時序有關的量：如：使用160×240的黑白單色顯示屏， 4-bit單掃描等。在LCD的三個緩沖初始地址寄存器中，主要配置了幀緩沖寄存器BUFFER的起始地址等。

　　以上各寄存器基本的配置的源程序如下：

　　void Lcd_MonoInit（void） //初始化LCD屏幕

　　{ //160×240 1bit/1pixelLCD

　　#defineMVAL_USED 0

　　rLCDCON1=（0） （1《《5） （MVAL_USED《《7） （0x3《《

　　8） （0x3《《10） （CLKVAL_MONO《《12）;

　　//disable， 4B_SNGL_SCAN，WDLY=8clk，WLH=8clk

　　rLCDCON2=（LINEVAL） （HOZVAL《《10） （10《《21）;

　　//LINEBLANK=10（without any calculation）

　　rLCDSADDR1= （0x0《《27） （（（U32） frameBuffer1》》22）《《

　　21 ） M5D（（U32）frameBuffer1》》1）;

　　//monochrome，LCDBANK，LCDBASEU

　　rLCDSADDR2=M5D（ （（（U32）frameBuffer1+（SCR_XSIZE*LCD_

　　YSIZE/8））》》1）） （MVAL《《21） （1《《29）

　　;

　　rLCDSADDR3=（LCD_XSIZE/16） （（SCR_XSIZE-LCD_XSIZE） /

　　16）《《9）;

　　}