CN105342609A - 一种便携式听觉诱发电位检测***及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式听觉诱发电位检测***及其实现方法，该***包括模拟前端放大器、声音刺激器以及用于利用双DMA控制器协同双存储区轮存机制来同步进行刺激声播放和脑电信号采集的微处理器，所述微处理器分别与模拟前端放大器和声音刺激器连接。该方法为利用双存储区轮存机制来同步进行刺激声的播放和脑电信号的采集。通过使用本发明，便能利用一单核处理器的架构来实现刺激声播放和脑电信号采集的同步，这样则无需采用两个分别独立工作的子设备，从而大大减少检测***的体积，节省摆放空间，能便于检测人员随身携带操作使用。本发明作为一种便携式听觉诱发电位检测***及其实现方法可广泛应用于医疗器械领域中。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术，尤其涉及一种便携式听觉诱发电位检测***及其实现方法。
背景技术
听觉诱发电位（auditoryevokedpotential，AEP）是人耳接收声刺激后，听觉神经***及大脑皮层产生的一系列电生理反应，按潜伏期可分为听性脑干反应，中潜伏期反应和晚潜伏期反应。而听觉诱发电位是研究听觉疾病的重要手段之一，在临床有广泛应用。但是，目前AEP的临床应用还处于研究阶段，需要进一步的探索与推广，因此，方便可靠的检测设备是必须的。
传统常用的听觉诱发电位检测***通常采用刺激信号与脑电信号分开处理的设计方案来实现，因此，传统的听觉诱发电位检测***通常包括两大独立设备，分别为独立的声音刺激器以及与其配合的脑电采集设备。然而，传统的听觉诱发电位检测***存有不少的缺点，例如：1、由于声音刺激器和脑电采集设备是两个分别独立工作的子设备，因此，***的体积大，而且不便于携带与摆放；2、目前的声音刺激器和脑电采集设备均采用专门的商业化设备来实现，因此，价格十分昂贵。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种便携式听觉诱发电位检测***。
本发明的另一目的是提供一种便携式听觉诱发电位检测***的实现方法。
本发明所采用的技术方案是：一种便携式听觉诱发电位检测***，包括模拟前端放大器、声音刺激器以及用于利用双DMA控制器协同双存储区轮存机制来同步进行刺激声播放和脑电信号采集的微处理器，所述微处理器分别与模拟前端放大器和声音刺激器连接。
进一步，所述微处理器包括内核、第一DMA控制器、第二DMA控制器、虚拟地址映射器以及静态随机存取存储器，所述内核分别与第一DMA控制器、虚拟地址映射器以及第二DMA控制器连接，所述第一DMA控制器、虚拟地址映射器以及第二DMA控制器均与静态随机存取存储器连接；
所述声音刺激器与第一DMA控制器连接，所述模拟前端放大器分别与内核和静态随机存取存储器连接。
进一步，所述静态随机存取存储器包括用于缓存刺激声信号的第一缓存区以及用于交替缓存由模拟前端放大器传来的脑电信号的第二缓存区和第三缓存区，所述第一缓存区与第一DMA控制器连接，所述第二缓存区和第三缓存区均与第二DMA控制器和虚拟地址映射器连接。
进一步，还包括用于存储刺激声信号以及将刺激声信号传输至第一缓存区进行缓存的SD卡。
进一步，还包括上位机，所述上位机分别与内核、第一缓存区以及第二DMA控制器连接。
进一步，还包括用于将脑电信号进行采集并将采集到的脑电信号传输至模拟前端放大器的电极，所述电极与模拟前端放大器连接。
进一步，还包括用于播放刺激声的耳机，所述耳机与声音刺激器连接。
进一步，所述上位机包括通讯模块、附加功能模块、刺激模式模块、信号检测模块以及数据管理模块。
本发明所采用的另一技术方案是：一种便携式听觉诱发电位检测***的实现方法，该方法包括：
A、内核启动第一DMA控制器工作，所述第一DMA控制器将第一缓存区中单个刺激时长的刺激声信号传输至声音刺激器，从而进行刺激声播放，同时，内核发送启动指令至模拟前端放大器，从而使模拟前端放大器进行脑电信号的采集，并且所述模拟前端放大器将采集到的脑电信号传输至第二缓存区进行缓存，所述脑电信号存放的开始位置在第二缓存区的同步标记位之后；
B、第一DMA控制器将单个刺激时长的刺激声信号全部传输至声音刺激器后，内核触发第一DMA控制器中断，进而进入中断处理程序；
在中断处理程序中，内核启动第二DMA控制器工作，所述第二DMA控制器将第二缓存区中的同步标记位和脑电信号上传至上位机中，并且内核通过虚拟地址映射器将下一个用于缓存脑电信号的缓存区地址映射为第三缓存区的地址，以及将刺激扫程次数加1，然后中断处理程序结束；
C、判断刺激扫程次数是否小于预设次数，若是，则重新返回执行步骤A；反之，则结束。
进一步，所述步骤A之前还设有初始化这一步骤，所述初始化包括：
初始化刺激扫程次数为0；
初始化第二缓存区和第三缓存区，在第二缓存区和第三缓存区的头部均写入0x700000和0xFFFFFF这两个数据，并且将连续出现的0x700000和0xFFFFFF定义为同步标记位。
本发明的有益效果是：本发明的检测***设有用于利用双DMA控制器协同双存储区轮存机制来同步进行刺激声播放和脑电信号采集的微处理器，因此由此可得，本发明的检测***利用一单核处理器的架构便能实现刺激声播放和脑电信号采集的同步，这样则无需采用两个分别独立工作的子设备，从而大大减少检测***的体积，节省摆放空间，能便于检测人员随身携带操作使用。而且本发明的***还具有成本低、结构简单、易于实现等优点。
本发明的另一有益效果是：通过使用本发明的实现方法，能够在一单核处理器的架构中实现刺激声播放和脑电信号采集的同步，这样则无需采用两个分别独立工作的子设备，从而能大大减少检测***的体积，节省摆放空间，便于检测人员随身携带操作使用。并且本发明的方法还具有步骤简单、易于实现等优点。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明一种便携式听觉诱发电位检测***的结构原理框图；
图2是本发明一种便携式听觉诱发电位检测***中微处理器的一具体实施例结构原理框图；
图3是本发明一种便携式听觉诱发电位检测***的实现方法的步骤流程图；
图4是本发明一种便携式听觉诱发电位检测***的实现方法的一具体实施例步骤流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种便携式听觉诱发电位检测***，包括模拟前端放大器、声音刺激器以及用于利用双DMA控制器协同双存储区轮存机制来同步进行刺激声播放和脑电信号采集的微处理器，所述微处理器分别与模拟前端放大器和声音刺激器连接。其中，所述的微处理器为单核处理器，而对于所述的模拟前端放大器，其具体为医疗级模拟前端放大器。
进一步作为优选的实施方式，所述微处理器包括内核、第一DMA控制器、第二DMA控制器、虚拟地址映射器以及静态随机存取存储器，所述内核分别与第一DMA控制器、虚拟地址映射器以及第二DMA控制器连接，所述第一DMA控制器、虚拟地址映射器以及第二DMA控制器均与静态随机存取存储器连接；
所述声音刺激器与第一DMA控制器连接，所述模拟前端放大器分别与内核和静态随机存取存储器连接。所述的内核具体为微处理器的内核。
进一步作为优选的实施方式，所述静态随机存取存储器包括用于缓存刺激声信号的第一缓存区以及用于交替缓存由模拟前端放大器传来的脑电信号的第二缓存区和第三缓存区，所述第一缓存区与第一DMA控制器连接，所述第二缓存区和第三缓存区均与第二DMA控制器和虚拟地址映射器连接。
进一步作为优选的实施方式，还包括用于存储刺激声信号以及将刺激声信号传输至第一缓存区进行缓存的SD卡。
进一步作为优选的实施方式，还包括上位机，所述上位机分别与内核、第一缓存区以及第二DMA控制器连接。所述的上位机可优选为便携式计算机、IPAD或智能手机等。
进一步作为优选的实施方式，还包括用于将脑电信号进行采集并将采集到的脑电信号传输至模拟前端放大器的电极，所述电极与模拟前端放大器连接。
进一步作为优选的实施方式，还包括用于播放刺激声的耳机，所述耳机与声音刺激器连接。
进一步作为优选的实施方式，所述上位机包括通讯模块、附加功能模块、刺激模式模块、信号检测模块以及数据管理模块。其中，所述的通讯模块优选为USB通讯模块。
本发明***一具体实施例
如图1和图2所示，一种便携式听觉诱发电位检测***，其具体包括：上位机、SD卡、用于利用双DMA控制器协同双存储区轮存机制来同步进行刺激声播放和脑电信号采集上传的微处理器、医疗级模拟前端放大器、声音刺激器、与医疗级模拟前端放大器连接的电极以及与声音刺激器连接的耳机；
所述微处理器包括内核、第一DMA控制器DMA1、第二DMA控制器DMA2、虚拟地址映射器以及静态随机存取存储器SRAM，所述内核分别与第一DMA控制器DMA1、虚拟地址映射器以及第二DMA控制器DMA2连接，所述第一DMA控制器DMA1、虚拟地址映射器以及第二DMA控制器DMA2均与静态随机存取存储器SRAM连接；
所述声音刺激器与第一DMA控制器DMA1连接，所述医疗级模拟前端放大器分别与内核和静态随机存取存储器SRAM连接；
所述静态随机存取存储器SRAM包括用于缓存刺激声信号的第一缓存区Vd以及用于交替缓存由模拟前端放大器传来的脑电信号的第二缓存区A1和第三缓存区A2，所述第一缓存区Vd与第一DMA控制器DMA1连接，所述第二缓存区A1和第三缓存区A2均与第二DMA控制器DMA2和虚拟地址映射器连接；
所述上位机分别与内核、第一缓存区Vd以及第二DMA控制器DMA2连接；
所述SD卡与第一缓存区Vd连接；
另外，本发明***中，其还包括有用于为微处理器供电的电源电路以及与微处理器连接的按键和LCD屏，即LCD显示屏。
对于上述本发明***的各个部分，它们的具体描述如下。
对于上述的耳机，其优选为耳罩式双声道耳机，用于屏蔽外界声干扰，以及根据声音刺激器输出的刺激声信号进而播放多种相对应的刺激声。
对于上述的声音刺激器，其是基于音频解码芯片设计的，其通过I2C和I2S总线与所述微处理器进行数据通讯，微处理器将刺激声信号传输至声音刺激器，然后经过声音刺激器内的D/A数模转换模块将数字化的刺激声信号转换成模拟电信号后输出至所述的耳罩式双声道耳机实现刺激声的播放。
对于上述的电极，其优选为银-氯化银圆盘电极，用于与头皮接触作为采集诱发脑电的传感器，并且将采集到的脑电信号，即AEP信号，传输至医疗级模拟前端放大器。
对于上述的医疗级模拟前端放大器，其是基于一个医疗模拟前端芯片设计的，其通过SPI总线与微处理器通讯连接。所述银-氯化银圆盘电极所采集到大脑皮层表面的脑电信号，经医疗级模拟前端放大器内部集成的可编程增益放大器PGA进行差分放大后，由其内部24位高精度A/D模数转换模块转换成数字信号，并通过SPI总线传入微处理器的片上缓存区中的第二缓存区A1和第三缓存区A2中。
对于上述的SD卡，其用于存储刺激声信号以及将刺激声信号传输至第一缓存区Vd进行缓存。所述刺激声信号包括有几种固定的刺激模式的刺激声数据。而通过采用所述的SD卡，则能为未经使用培训的使用者提供一快捷方便的刺激模式方案。
对于上述的电源电路，其为多级电路，采用浮置电源形式设计，目的在于减少采集电路中工频干扰，能提高本发明***的共模抑制比。在本实施例中，所述的电源电路利用DC/DC隔离芯片、LDO电源芯片及反向泵电源芯片将所述上位机的USB端口所提供的+5V电压进行电压转换，为本发明的检测***分别提供模拟电压±2.5V、数字电压+3.3V及参考电压+1.024V。
对于上述的LCD屏，其用于刺激模式的设定和***工作参数、刺激模式参数的显示，为使用者提供友好的使用体验。
对于上述的上位机，其用于实现***的脑电信号的数据存储管理，脑电信号处理等功能。上位机通过USB接口与微处理器和电源电路连接，实现所述脑电信号的数据接收以及刺激模式的刺激声数据的发送。所述的上位机内有VisualC#软件平台所编写的上位机桌面程序，含有：USB通讯模块、附加功能模块、信号检测模块、刺激模式模块及数据管理模块。而USB通讯模块、附加功能模块、信号检测模块、刺激模式模块及数据管理模块的具体描述如下所示：
所述USB通讯模块，用于完成实时接收由微处理器通过USB总线传来的脑电信号以及发送刺激模式的刺激声数据，实现上位机与下位机之间的指令下达及数据上传；
所述附加功能模块，用于读取微处理器所采集到的阻抗和温度数据，并通过参数形式显示；
所述刺激模式模块，用于设置刺激模式的刺激声数据，包括刺激声、刺激次数、刺激强度及受测耳道等参数；
所述信号检测模块，用于对接收的脑电信号进行数字信号处理，并通过图形化和参数形式实时显示检测结果；
所述数据管理模块，用于建立受试者信息档案，保存受试者信息、刺激模式及AEP信号的原始数据，并打印AEP检测结果。
对于上述的微处理器，其可优选地采用ARM架构的微处理器STM32来实现，其是整个***的核心芯片，用于向声音刺激器输出刺激声信号，接收来自医疗级模拟前端放大器的脑电信号，并通过USB总线与上位机建立通讯，将第二缓存区A1和第三缓存区A2中脑电信号上传至上位机。
具体地，所述的微处理器内烧录有固化程序，包括有USB通讯程序、SD卡读取程序、声音产生程序、信号数据采集程序、附加功能程序，其中：
所述USB通讯程序，其用于建立微处理器与上位机的通讯，实现脑电信号的传输以及刺激模式指令的传送；
所述SD卡读取程序，内嵌FatFS文件***，用于读取与微处理器的SDIO接口连接的SD卡的内部数据，所述的SD卡内存储有几种常用的刺激模式的刺激声数据，而所述的刺激声数据包括刺激声、刺激次数、刺激强度及受测耳道等参数；
所述声音产生程序，用于通过I2C传输协议读写所述声音刺激器的内部寄存器，并通过I2S传输协议向声音刺激器传入上位机所设定的或所述SD卡内所存储的刺激模式的刺激声数据，进而实现刺激声的播放；
所述信号数据采集程序，用于通过SPI传输协议完成所述医疗级模拟前端放大器的初始化和数据通讯，将所述银-氯化银圆盘电极所采集的脑电模拟信号转换为脑电数字信号，并交由所述USB通讯程序传输至所述上位机内；
所述附加功能程序，包括电极-皮肤阻抗检测程序、***工作温度监控程序和LCD显示程序；
其中，电极-皮肤阻抗检测程序能完成电极与皮肤间的阻抗检测，为电极的安放效果提供一个检测方法；***工作温度监控程序能实时检测***电路板的温度，让使用者了解***当前工作温度；LCD显示程序，其用于显示刺激模式的各种参数，包括刺激次数、刺激声序列名称、刺激声强度及受测耳道等参数，为使用者对所选刺激模式提供可视化的显示界面。
另外，根据本领域的常识可知，AEP的检测方法需要用到锁相叠加平均算法处理，以达到在强背景噪声中提高信噪比，提取出脑电信号的目的。然而，锁相叠加平均算法要求刺激声的播放和脑电信号的采集在时间上严格同步，用于AEP数据的锁相叠加平均运算。而目前，市面上大部分的听觉诱发电位检测设备均是基于双核心处理器设计，采用两个处理器分别控制刺激声的播放和脑电信号的数据采集。为了实现刺激声的播放和脑电信号的数据采集同步，必须引入额外的同步电路，这样不仅使***的体积大，不便于随身携带使用，而且设计步骤复杂，增加设计人员的工作负担，以及增加成本。为了解决这些问题，本发明的***则采用基于单核处理器的架构，通过双DMA控制器协同双存储区轮存机制来同步进行刺激声的播放和脑电信号的采集。
为了实现所述的利用双DMA控制器协同双存储区轮存机制来同步进行刺激声播放和脑电信号采集这一步骤，其首先需要在SRAM中，初始化三段数据缓存区，分别为第一缓存区Vd、第二缓存区A1以及第三缓存区A2，其中，所述的第一缓存区Vd用于缓存刺激声信号，大小为单个刺激时长L的刺激声信号的数据长度，单位为Byte；而对于第二缓存区A1以及第三缓存区A2，它们的大小均为[3*（f s×L+2）]，单位为Byte，其中，f s表示为医疗级模拟前端放大器的信号采样率，L表示为单个刺激时长。
工作时，所述的利用双存储区轮存机制来同步进行刺激声播放和脑电信号采集这一步骤，其具体包括：
步骤一、内核启动第一DMA控制器DMA1工作，所述第一DMA控制器DMA1将第一缓存区Vd中单个刺激时长的刺激声信号传输至声音刺激器，从而进行刺激声播放，与此同时，内核发送启动指令至医疗级模拟前端放大器，从而使医疗级模拟前端放大器进行脑电信号的采集，并且所述医疗级模拟前端放大器将采集到的脑电信号传输至第二缓存区A1进行缓存，所述脑电信号存放的开始位置在第二缓存区A1的同步标记位之后；
步骤二、当第一DMA控制器DMA1将单个刺激时长的刺激声信号全部传输至声音刺激器后，内核触发第一DMA控制器DMA1中断，进而进入中断处理程序；
在中断处理程序中，内核启动第二DMA控制器DMA2工作，所述第二DMA控制器DMA2将第二缓存区A1中的同步标记位和脑电信号上传至上位机中，并且内核通过虚拟地址映射器将下一个用于缓存脑电信号的缓存区地址映射为第三缓存区A2的地址，以及将刺激扫程次数N加1，然后中断处理程序结束，即一个AEP信号采样周期结束；
步骤三、判断刺激扫程次数N是否小于预设次数，若是，则重新返回执行步骤一,开始下一个AEP信号采样周期；反之，则跳出循环体，AEP信号采样操作结束。
优选地，在步骤一之前还设有初始化这一步骤，所述初始化包括：
初始化刺激扫程次数为0；
初始化第二缓存区和第三缓存区，在第二缓存区和第三缓存区的头部均写入0x700000和0xFFFFFF这两个数据，并且将连续出现的0x700000和0xFFFFFF定义为同步标记位。
由上可得，利用上述的利用双存储区轮存机制能充分利用DMA控制器的传输数据而不占用CPU的优点，可以在单核处理器的架构下，实现刺激声播放和脑电信号采集的同步进行，这样通过使用本发明的***，便能大大减少***的体积，节省摆放空间，便于工作人员随身携带操作使用，而且减少设计的难度和产品投资的成本。
如图3所示，一种便携式听觉诱发电位检测***的实现方法，该方法包括：
A、内核启动第一DMA控制器工作，所述第一DMA控制器将第一缓存区中单个刺激时长的刺激声信号传输至声音刺激器，从而进行刺激声播放，同时，内核发送启动指令至模拟前端放大器，从而使模拟前端放大器进行脑电信号的采集，并且所述模拟前端放大器将采集到的脑电信号传输至第二缓存区进行缓存，所述脑电信号存放的开始位置在第二缓存区的同步标记位之后；
B、第一DMA控制器将单个刺激时长的刺激声信号全部传输至声音刺激器后，内核触发第一DMA控制器中断，进而进入中断处理程序；
在中断处理程序中，内核启动第二DMA控制器工作，所述第二DMA控制器将第二缓存区中的同步标记位和脑电信号上传至上位机中，并且内核通过虚拟地址映射器将下一个用于缓存脑电信号的缓存区地址映射为第三缓存区的地址，以及将刺激扫程次数加1，然后中断处理程序结束；
C、判断刺激扫程次数是否小于预设次数，若是，则重新返回执行步骤A；反之，则结束。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤A之前还设有初始化这一步骤，所述初始化包括：
初始化刺激扫程次数为0；
初始化第二缓存区和第三缓存区，在第二缓存区和第三缓存区的头部均写入0x700000和0xFFFFFF这两个数据，并且将连续出现的0x700000和0xFFFFFF定义为同步标记位。
优选地，在所述的初始化这一步骤之前还设有***启动这一步骤，所述的***启动这一步骤，其具体包括有：
（1）、***上电，初始化***参数，包括：***处理频率、中断优先级、***延迟参数设定等；
（2）、启动******设备自检，检测是否连接并处于正常工作状态，***设备包括SD卡、声音刺激器、医疗级模拟前端放大器、按键及LCD显示屏和上位机；
（3）、启动皮肤-电极间阻抗测试、***工作温度监控；
（4）、从SD卡或上位机获取固定刺激模式的刺激声数据，包括：刺激声、刺激次数、刺激强度及受测耳道等；
（5）、初始化声音刺激器及医疗级模拟前端放大器，包括：采样率、可编程模拟放大器PGA及自带滤波频率等。
本发明方法一具体实施例
如图4所示，一种便携式听觉诱发电位检测***的实现方法，其具体包括：
S1、初始化刺激扫程次数N为0；
S2、初始化第二缓存区和第三缓存区，在第二缓存区和第三缓存区的头部均写入两个连续24位数据0x700000和0xFFFFFF；
由于本发明***中所采用的模数转换器采用参考电压+1.024V的24位A/D模数转换器，因此，0x700000和0xFFFFFF分别对应为+1.024V和-1.024V模拟电压信号，而由于这两个数值在幅度为uV级的AEP信号采集过程中连续出现的0x700000、0xFFFFFF的机率几乎为零，因此，将第二缓存区和第三缓存区中连续出现的0x700000和0xFFFFFF定义为同步标记位；
S3、内核启动第一DMA控制器工作，所述第一DMA控制器将第一缓存区中单个刺激时长的刺激声信号传输至声音刺激器，从而进行刺激声播放，与此同时，内核发送启动指令至医疗级模拟前端放大器，从而使模拟前端放大器开始进行脑电信号的采集，并且所述医疗级模拟前端放大器通过SPI总线将采集到的脑电信号传输至第二缓存区进行缓存，所述脑电信号存放的开始位置在第二缓存区的同步标记位的0xFFFFFF之后；
S4、第一DMA控制器将单个刺激时长的刺激声信号全部传输至声音刺激器后，内核触发第一DMA控制器中断，进而进入中断处理程序；
在中断处理程序中，内核启动第二DMA控制器工作，所述第二DMA控制器将第二缓存区中的同步标记位和脑电信号上传至上位机中，并且内核通过虚拟地址映射器将下一个用于缓存脑电信号的缓存区地址映射为第三缓存区的地址，以及将刺激扫程次数N加1，然后中断处理程序结束，即一个AEP信号采样周期结束；
S5、判断刺激扫程次数N是否小于预设次数，若是，则重新返回执行步骤S3,开始下一个AEP信号采样周期；反之，则跳出循环体，AEP信号采样操作结束。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种便携式听觉诱发电位检测***，其特征在于：包括模拟前端放大器、声音刺激器以及用于利用双DMA控制器协同双存储区轮存机制来同步进行刺激声播放和脑电信号采集的微处理器，所述微处理器分别与模拟前端放大器和声音刺激器连接。
2.根据权利要求1所述一种便携式听觉诱发电位检测***，其特征在于：所述微处理器包括内核、第一DMA控制器、第二DMA控制器、虚拟地址映射器以及静态随机存取存储器，所述内核分别与第一DMA控制器、虚拟地址映射器以及第二DMA控制器连接，所述第一DMA控制器、虚拟地址映射器以及第二DMA控制器均与静态随机存取存储器连接；
所述声音刺激器与第一DMA控制器连接，所述模拟前端放大器分别与内核和静态随机存取存储器连接。
3.根据权利要求2所述一种便携式听觉诱发电位检测***，其特征在于：所述静态随机存取存储器包括用于缓存刺激声信号的第一缓存区以及用于交替缓存由模拟前端放大器传来的脑电信号的第二缓存区和第三缓存区，所述第一缓存区与第一DMA控制器连接，所述第二缓存区和第三缓存区均与第二DMA控制器和虚拟地址映射器连接。
4.根据权利要求3所述一种便携式听觉诱发电位检测***，其特征在于：还包括用于存储刺激声信号以及将刺激声信号传输至第一缓存区进行缓存的SD卡。
5.根据权利要求3所述一种便携式听觉诱发电位检测***，其特征在于：还包括上位机，所述上位机分别与内核、第一缓存区以及第二DMA控制器连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述一种便携式听觉诱发电位检测***，其特征在于：还包括用于将脑电信号进行采集并将采集到的脑电信号传输至模拟前端放大器的电极，所述电极与模拟前端放大器连接。
7.根据权利要求1-5任一项所述一种便携式听觉诱发电位检测***，其特征在于：还包括用于播放刺激声的耳机，所述耳机与声音刺激器连接。
8.根据权利要求5所述一种便携式听觉诱发电位检测***，其特征在于：所述上位机包括通讯模块、附加功能模块、刺激模式模块、信号检测模块以及数据管理模块。
9.一种便携式听觉诱发电位检测***的实现方法，其特征在于：该方法包括：
A、内核启动第一DMA控制器工作，所述第一DMA控制器将第一缓存区中单个刺激时长的刺激声信号传输至声音刺激器，从而进行刺激声播放，同时，内核发送启动指令至模拟前端放大器，从而使模拟前端放大器进行脑电信号的采集，并且所述模拟前端放大器将采集到的脑电信号传输至第二缓存区进行缓存，所述脑电信号存放的开始位置在第二缓存区的同步标记位之后；
B、第一DMA控制器将单个刺激时长的刺激声信号全部传输至声音刺激器后，内核触发第一DMA控制器中断，进而进入中断处理程序；
在中断处理程序中，内核启动第二DMA控制器工作，所述第二DMA控制器将第二缓存区中的同步标记位和脑电信号上传至上位机中，并且内核通过虚拟地址映射器将下一个用于缓存脑电信号的缓存区地址映射为第三缓存区的地址，以及将刺激扫程次数加1，然后中断处理程序结束；
C、判断刺激扫程次数是否小于预设次数，若是，则重新返回执行步骤A；反之，则结束。
10.根据权利要求9所述一种便携式听觉诱发电位检测***的实现方法，其特征在于：所述步骤A之前还设有初始化这一步骤，所述初始化包括：
初始化刺激扫程次数为0；
初始化第二缓存区和第三缓存区，在第二缓存区和第三缓存区的头部均写入0x700000和0xFFFFFF这两个数据，并且将连续出现的0x700000和0xFFFFFF定义为同步标记位。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106983509A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-07-28 | 华南理工大学 | 一种具有实时打标功能的便携式脑电采集*** |
| CN110833407A (zh) * | 2019-09-17 | 2020-02-25 | 首都医科大学宣武医院 | 基于matlab的皮质-皮质间诱发电位数据处理方法 |
| CN112604161A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-06 | 上海交通大学医学院附属第九人民医院 | 一种人工听觉中脑刺激器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060094935A1 (en) * | 2004-10-20 | 2006-05-04 | Coulbourn Instruments, L.L.C. | Portable psychophysiology system and method of use |
| CN101500471A (zh) * | 2005-08-02 | 2009-08-05 | 脑仪公司 | 用于评估脑功能的方法和便携式自动脑功能评估设备 |
| US20110144520A1 (en) * | 2009-12-16 | 2011-06-16 | Elvir Causevic | Method and device for point-of-care neuro-assessment and treatment guidance |
| CN102500058A (zh) * | 2011-10-28 | 2012-06-20 | 广西师范大学 | 基于脑电波的神经疾病理疗仪及其使用方法 |
| CN103989471A (zh) * | 2014-05-08 | 2014-08-20 | 东北大学 | 一种基于脑电图识别的疲劳驾驶检测***及方法 |
-
2015
- 2015-11-19 CN CN201510811544.0A patent/CN105342609B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060094935A1 (en) * | 2004-10-20 | 2006-05-04 | Coulbourn Instruments, L.L.C. | Portable psychophysiology system and method of use |
| CN101500471A (zh) * | 2005-08-02 | 2009-08-05 | 脑仪公司 | 用于评估脑功能的方法和便携式自动脑功能评估设备 |
| US20110144520A1 (en) * | 2009-12-16 | 2011-06-16 | Elvir Causevic | Method and device for point-of-care neuro-assessment and treatment guidance |
| CN102500058A (zh) * | 2011-10-28 | 2012-06-20 | 广西师范大学 | 基于脑电波的神经疾病理疗仪及其使用方法 |
| CN103989471A (zh) * | 2014-05-08 | 2014-08-20 | 东北大学 | 一种基于脑电图识别的疲劳驾驶检测***及方法 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| 张洋等: "《原子教你玩STM32 库函数版》", 30 April 2013 * |
| 李大鹏: "基于STM32的16位多通道生理信号采集***的设计", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 * |
| 李成龙: "表面肌电信号在下肢康复训练中的应用研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 * |
| 王乐凡: "基于STM32的三导联微弱脑电信号提取方法研究与实现", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 * |
| 蒋建春等: "《嵌入式***原理及应用实例》", 31 August 2015 * |
| 赵瑞: "物联网中生物电信号采集终端的关键问题研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 * |
| 韩云端: "新型植入式胃肠电刺激***的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 医药卫生科技辑》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106983509A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-07-28 | 华南理工大学 | 一种具有实时打标功能的便携式脑电采集*** |
| CN110833407A (zh) * | 2019-09-17 | 2020-02-25 | 首都医科大学宣武医院 | 基于matlab的皮质-皮质间诱发电位数据处理方法 |
| CN112604161A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-06 | 上海交通大学医学院附属第九人民医院 | 一种人工听觉中脑刺激器 |
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| Publication number | Publication date |
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