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摘要：设计基于STM32的MIT-BIH心电数据D／A回放，对整体设计方案、硬件组成、软件设计等进行了介绍。通过读取心电数据将其进行D／A转换，输出波形与原始波形进行比较，较好地实现了回放功能。由此可见，该系统的性能指标达到了设计要求。能很好地实现心电数据回放，为一系列心电算法的仿真实践及实时心电监护仪的研制打好了基础。
关键词：MIT-BIH心电数据库；D／A转换；STM32；USB接口

0 引言
心电信号是人类最早开展研究并应用于临床医学的生物电信号之一，通过对心电信号的分析处理能有效地预测心脏疾病。如何利用心电数据开发研究相关的医疗设备是对科研人员至关重要。心电数据的回放就是将原有的存储的MIT-BIH心电数据，根据其存储的格式，利用设计的系统通过D／A转换最终从终端回放出模拟信号。本文介绍基于ARM Cortex-M3内核的STM32微控制器作为主控嵌入式芯片的心电信号数据回放的设计方法。

1 工作原理和硬件设计
上位机应用程序读取心电数据库中一文件，利用设备驱动程序与D／A回放模块设备进行通信。通过USB总线不断向硬件设备发送数据，设备接收到的原始数据，利用DMA传输方式，连续、不丢失地传送到DAC模块中，在定时器的触发下，DAC模块完成数据的D／A转换，最后在终端设备即示波器上回放出模拟信号。
D／A回放硬件结构框图如图1所示。

1．1 STM32F103XX微处理器简介
系统硬件采用意法半导体公司开发的基于Cortex-M3内核的新型32位微控制器STM32F103RE作为主控芯片，工作频率高达72 MHz，内部集成了RAM、全速USB 2．0设备接口模块和双通道的12位高精度D／A转换模块等丰富的外设。在结合了高性能、低功耗和低电压的同时，保持了高度的集成性能和简易的开发特性。应用开发时，只需连接少量的外围电路即可使电路结构简单紧凑。
1．2 D／A转换模块
D／A转换模块(DAC)是12位数字输入，电压输出的D／A转换器。DAC可以配置成8位或12位模式，也可以与DMA控制器配合使用。DAC有2个输出通道，每个通道都有单独的转换器，可以工作在双DAC模式下，DAC集成了2个输出缓存，可以用来减少输出阻抗，无需外部运放，即可直接驱动外部负载。DAC转换可以选择外部事件触发(定时器计数器，外部中断线)和软件触发。
使能DAC通道后，STM32F103XX相应的GPIO管脚(PA4或PA5)会自动与DAC的模拟输出相联系。为避免寄生干扰和额外功耗，管脚PA4和PA5配置成模拟输入(AIN)，如图2所示。

关键词： 数据 回放 心电 MIT-BIH STM32 基于