基于STM32的心电图仪设计：滤波与信号处理关键技术

本文档详细介绍了基于STM32微处理器的便携式心电图仪的设计与实现，针对心血管疾病监测的需求，设计了一个轻便、经济且易于携带的解决方案。STM32F103VC作为核心控制器，其FSMC模块在此设计中发挥了重要作用，它提供了与多种外部存储器接口，如SRAM、ROM、NOR闪存、PSRAM和NAND闪存，支持高速数据传输和独立配置。 关键知识点包括： 1. **STM32 FSMC模块**：STM32的Flexible Static Memory Controller (FSMC)模块是设计中的关键技术，用于处理与外部存储器的交互，包括数据转换、时序控制以及不同类型的存储器（如SRAM、ROM、NOR/NAND闪存）的访问。FSMC支持Burst访问模式，具有独立片选和配置能力，以及可编程的等待周期和总线恢复周期，确保了高效稳定的存储器操作。 2. **心电信号采集与处理**：心电信号是系统的核心关注点，通过精密仪表放大器提高信噪比，采用右腿驱动电路、高通和低通滤波电路进行预处理，确保在强噪声背景下提取有效的心电信号。A/D转换将模拟信号数字化，STM32处理器负责后续处理，如存储（使用SD卡）、通信（串口通信）和显示（LCD接口）。 3. **软件开发**：使用IAR Embedded Workbench for ARM和C语言开发软件，主程序通过子程序模块实现各项功能，如系统初始化、信号采集、滤波、波形显示、数据分析和存储。MATLAB被用来验证滤波算法，最终采用整系数滤波器有效去除噪声。此外，系统还支持与上位机的RS232串行通信，上位机管理软件如VC++6.0 MFC应用，提供数据采集、处理、存储、分析和显示的全面功能。 4. **项目目标与应用**：该项目旨在克服传统心电图设备的局限性，开发出便携式心电监护产品，以满足患者在日常生活中的健康监测需求。这不仅有利于心血管疾病的早期发现，也有助于提高生活质量。 该论文深入探讨了STM32在便携式心电图仪中的应用，涉及硬件设计、信号处理技术以及软件开发策略，展示了STM32的强大功能和在生物医学信号处理领域的实际应用价值。