生物医学电子仪器开发-课件

*,*,Title,Body Text,Second Level,Third Level,Fourth Level,Title,Body Text,Second Level,Third Level,Fourth Level,*,Title,Body Text,Second Level,Third Level,Fourth Level,*,Title,Body Text,Second Level,Third Level,Fourth Level,*,Title,Body Text,Second Level,Third Level,Fourth Level,*,Title,Body Text,Second Level,Third Level,Fourth Level,*,Title,Body Text,Second Level,Third Level,Fourth Level,*,Title,Body Text,Second Level,Third Level,Fourth Level,*,Title,Body Text,Second Level,Third Level,Fourth Level,*,Title,Body Text,Second Level,Third Level,Fourth Level,*,Title,Body Text,Second Level,Third Level,Fourth Level,*,生物医学电子仪器开发,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,1,生物医学电子仪器开发DEPARTMENT of BIOMED,第 一 讲,生物医学电子仪器设计各阶段的任务,引言,原理性样机的设计,产品的转换,生产相关技术设计,2,第 一 讲生物医学电子仪器设计各阶段的任务 引,生物医学电子仪器开发、设计分为三个阶段：,原理性样机的设计,产品转换,生产相关技术设计,也可合并为样机的开发设计和生产技术准备两个阶段。,一、,引 言,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,3,生物医学电子仪器开发、设计分为三个阶段：一、引 言 DEP,一、,引 言,生物医学电子仪器开发、设计通常必须使用的三个典型工具：,以,Protel 99 SE,为代表的印制板设计制作工具,微处理器、单片机、嵌入式系统等在线仿真开发工具,ASIC,或,SOC,等器件的仿真开发工具,至少学会这三种工具的应用，是设计、开发人员必须具备的技能和能力。,4,一、引 言生物医学电子仪器开发、设计通常必须使用的三个典型,生物医学电子仪器开发、制造的两种途径：,传统的方法,既以传统的,MPU,、,MCU,或嵌入式系统芯片、集成电路,IC,和模拟器件等组装在一个或多个印制电路板上的电子产品的开发、制造方法。,一种全新的先进方法,以,PLD,、,ASIC,或,SOC,等为基础，借助,VHDL,等工具，甚至还将借用他人知识产权的,IP,核，将所开发的电路设计在,PLD,、,ASIC,或,SOC,等器件内的开发、制造方法。这种方法是,IT,产业的一次技术革命。,传统方法与新方法的结合,一、,引 言,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,5,生物医学电子仪器开发、制造的两种途径：一、引 言DEPAR,二、,原理性样机的设计,原理性样机的设计又分为：总体设计和详细设计两个阶段。,总体设计 又分为：方案设计和初步设计两个阶段。,方案设计,项目论证、调研、查资料、测绘、构思等任务、要求及约束条件的分析。 功能,/,性能描述；原则技术要求规定和详细技术要求规定；技术路线选择；几种总体方案的对比、分析及选择；软件和硬件的功能划分；对于具体技术问题的相关规定 成果：可行性论证报告,6,二、原理性样机的设计 原理性样机的设计又分为：,二、,原理性样机的设计,初步设计,功能,/,性能,分析；技术要求描述 ，,详细技术要求规定；详细技术路线选择；关键技术问题的讨论及试验；关键元器件的选择、确定,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,7,二、原理性样机的设计 初步设计DEPARTMENT,详细设计,分系统及子系统的设计,包含：,硬件详细设计,软件详细设计,原理性样机的调试试验及硬件不确定性因素（功能、性能）试验,原理性样机的试制试验,二,、,原理性样机的设计,8, 详细设计二、原理性样机的设计8,二,、,原理性样机的设计,硬件详细设计,包含：,逻辑设计,负载校核,时序校核,结构综合设计及,CAD,辅助设计,焊装、搭试、参数计算、参数调试、功能调试、性能试验等,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,9,二、原理性样机的设计 硬件详细设计DEPARTMENT o,一、,原理性样机的设计,10,一、原理性样机的设计10,二,、,原理性样机的设计,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,11,二、原理性样机的设计DEPARTMENT of BIOMED,二,、,原理性样机的设计,硬件详细设计,包含：,逻辑设计,负载校核,时序校核,结构综合设计及,CAD,辅助设计,焊装、搭试、参数计算、参数调试、功能调试、性能试验等,12,二、原理性样机的设计 硬件详细设计12,二,、,原理性样机的设计,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,13,二、原理性样机的设计DEPARTMENT of BIOMED,二,、,原理性样机的设计,硬件详细设计,包含：,逻辑设计,负载校核,时序校核,结构综合设计及,CAD,辅助设计,焊装、搭试、参数计算、参数调试、功能调试、性能试验等,14,二、原理性样机的设计 硬件详细设计14,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,15,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGIN,二,、,原理性样机的设计,硬件详细设计,包含：,逻辑设计,负载校核,时序校核,结构综合设计及,CAD,辅助设计,焊装、搭试、参数计算、参数调试、功能调试、性能试验等,16,二、原理性样机的设计 硬件详细设计16,二,、,原理性样机的设计,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,17,二、原理性样机的设计DEPARTMENT of BIOMED,EEG-9200,脑电图仪,二,、,原理性样机的设计,18,EEG-9200脑电图仪二、原理性样机的设计18,二,、,原理性样机的设计,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,19,二、原理性样机的设计DEPARTMENT of BIOMED,20,20,二,、,原理性样机的设计,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,21,二、原理性样机的设计DEPARTMENT of BIOMED,二,、,原理性样机的设计,22,二、原理性样机的设计22,二,、,原理性样机的设计,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,23,二、原理性样机的设计DEPARTMENT of BIOMED,二,、,原理性样机的设计,24,二、原理性样机的设计24,二,、,原理性样机的设计,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,25,二、原理性样机的设计DEPARTMENT of BIOMED,二,、,原理性样机的设计,26,二、原理性样机的设计26,一、,原理性样机的设计,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,27,一、原理性样机的设计DEPARTMENT of BIOMED,一、,原理性样机的设计,28,一、原理性样机的设计28,二,、,原理性样机的设计,硬件详细设计,包含：,逻辑设计,负载校核,时序校核,结构综合设计及,CAD,辅助设计,焊装、搭试、参数计算、参数调试、功能调试、性能试验等,29,二、原理性样机的设计 硬件详细设计29,二,、,原理性样机的设计,软件详细设计,含：,数据流图,信号流图,时序图设计,设计程序流程框图设计（含粗、中、细框图）,编程,功能调试、性能调试、参数调试,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,30,二、原理性样机的设计 软件详细设计DEPARTMENT o,二,、,原理性样机的设计,仓库,管理员,1.1,接收,事务,1.2,更新,库存,清单,事务,事务,库存,信息,1.3,处理,定货,D1,库存清单,库存清单,D2,定货信息,2,产生,报表,定货,报表,定货,信息,采购员,31,二、原理性样机的设计1.11.2事务事务库存信息1.3D1库,二,、,原理性样机的设计,软件详细设计,含：,数据流图,信号流图,时序图设计,设计程序流程框图设计（含粗、中、细框图）,编程,功能调试、性能调试、参数调试,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,32,二、原理性样机的设计 软件详细设计DEPARTMENT o,打印线 圈,电 机,打印纸带,快进线 圈,复位传感器,时序传感器,黑点,/,纸尽传感器,字,库,主,板,字模点,阵数据,寻址,地址,电机控,制信号,快进纸,信 号,走纸,驱动,快进,驱动,进纸机构,打,印,驱,动,板,线圈打印信号,打印驱动控制信 号,检测状态信号,复位信号,打印时序信号,黑点,/,纸尽信号,以下非打印头,凸轮,/,梭,点阵信号,33,快进线 圈复位传感器时序传感器黑点/纸尽传感器 字模点寻,7,8,9,2,1,3,4,5,6,打,印,驱,动,检,测,板,打,印,头,字,库,主,板,黑点,扫描板,10,11,12,13,14,15,16,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,34,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGIN,（,3,）黑点信号,BLDT,打印纸带行进到当前位置有无黑点的检测信号 黑点扫描传感器通过打印驱动板整形电路整形后送主板处理 逻辑电平信号,/1b/1,表有黑点，,0,表无黑点；,（,4,）纸尽信号,PEND,有无打印纸带的检测信号 黑点扫描传感器通过打印驱动板整形电路整形后送主板处理 逻辑电平信号,/1b/0,表有纸带，,1,表无纸带（即纸尽）；,（,5,）打印梭复位信号,PRST,打印梭回车换行的检测信号，作为控制打印头打印点阵的重要时序信号，是每点行起始的重要依据 打印梭复位传感器通过打印驱动板直接送主板处理 时序脉冲信号,/,下跳沿作每点行时序起始点；,二,、,原理性样机的设计,35,（3）黑点信号BLDT 打印纸带行进到当前位置有无黑点的,二,、,原理性样机的设计,软件详细设计,含：,数据流图,信号流图,时序图设计,设计程序流程框图设计（含粗、中、细框图）,编程,功能调试、性能调试、参数调试,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,36,二、原理性样机的设计 软件详细设计DEPARTMENT o,二,、,原理性样机的设计,打印一字行周期,打印,初始化,打印后,走纸,打印点行循环（共,16,点行）,打印第一点行循环周期,打印其它点行循环周期，与第一周期类同,前半点行步进机脉冲分配及点阵字模装配及等待进给标志,后半点行脉冲分配及判下半点行步进完成及等待,步进机脉冲分配及运行,步进机脉冲分配,取字符及点阵字模装配并锁存及热印前半点行,循环修改及判断,循环修改及判断,反复判断等待步进标志（时间大量浪费）,反复判断等待步进标志（时间大量浪费）,时钟中断周期,时钟中断周期,热,印,后,半,点,行,37,二、原理性样机的设计打印一字行周期打印打印后打印点行循环（共,二,、,原理性样机的设计,软件详细设计,含：,数据流图,信号流图,时序图设计,设计程序流程框图设计（含粗、中、细框图）,编程,功能调试、性能调试、参数调试,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,38,二、原理性样机的设计 软件详细设计DEPARTMENT o,二,、,原理性样机的设计,39,二、原理性样机的设计39,二,、,原理性样机的设计,软件详细设计,含：,数据流图,信号流图,时序图设计,设计程序流程框图设计（含粗、中、细框图）,编程,功能调试、性能调试、参数调试,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,40,二、原理性样机的设计 软件详细设计DEPARTMENT o,二,、,原理性样机的设计,；,T0,中断子程序。每,5000s,中断一次，在该子程序中判断是否,1s,计时到并做相应调,；整和处理（,CLK_CHANGE,子程序和,CONVERT,子程序），同时实现每,5000s,的显示更新,TIMER0,：,MOVTH0,，,#0ECH,；重设定时器中断计时,5000us,MOVTL0,，,#78H,PUSHACC,；保留现场的值,PUSHPSW,DJNZR4,，,TIMLP1,；计时,1,秒到否？不到,1s,则跳至,TIMLP1,MOVR4,，,#200,ACALLCLK_CHANGE,；调用计时子程序,CLK_CHANGE,ACALLCONVERT,；调用数码转换及存储,CONVERT,子程序,TIMLP1,：,ACALLDISP,；调用显示子程序,DISP,POPPSW,；恢复现场的值,POPACC,RETI,；,DISP,子程序实现时、分、秒计时值在数码管上的输出驱动显示。每一次调用（相隔,；,5000s,）只驱动显示了,6,个数码管中的一个。,DISP,：,MOVA,，,30H,；扫描显示位码载入,A,ADDA,，,#20H,；扫描显示位码作为偏移量，再加上显示缓冲区,；首地址,20H,，得待显示数据的实际地址,MOVR1,，,A,；存入扫描显示位指针,R1,MOVA,，,30H,；扫描显示位码载入,A,SWAPA,；,A,中低,4,位交换到高,4,位（,P1,高,4,位为显示位；码，低,4,位为显示数据值）,ORLA,R1,；得“显示位码,显示段码”,MOVP1,A,；输出至,P1,显示,INC30H,；扫描偏移量指针加,1,MOVA,，,30H,CJNEA,，,#6,，,DSPEND,；扫描显示完否？不是则跳至,DSPEND,MOV30H,，,#0,；是则扫描显示位偏移量置为,0,DSPEND,：,RET,41,二、原理性样机的设计；T0中断子程序。每5000s中断一次,二,、,原理性样机的设计,软件详细设计,含：,数据流图,信号流图,时序图设计,设计程序流程框图设计（含粗、中、细框图）,编程,功能调试、性能调试、参数调试,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,42,二、原理性样机的设计 软件详细设计DEPARTMENT o,按照电气安全性进行产品转换,按照环境适应性进行产品转换,按照电磁兼容性进行产品转换,按照可靠性进行产品转换,按照可制造性进行产品转换,按照可测性进行产品转换,按照可维修性进行产品转换,三、,产品转换,43, 按照电气安全性进行产品转换三、产品转换43,三、,产品转换,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,44,三、产品转换DEPARTMENT of BIOMEDICAL,工艺 元器件,/,材料入厂检验、老化、筛选工艺；半成品、部件、成品检验工艺；焊装工艺；装配工艺,质量 元器件选择、采购；加工、外协管理；生产计划、生产管理；建立企业标准、,ISO9001,规范,标准,GB IEC ISO,检验,技安,环保,售后服务 建立售后服务体系、维护,/,维修手册撰写、用户培训等,四、,生产相关技术设计,45, 工艺 元器件/材料入厂检验、老化、筛选工艺；半成品,四、,生产相关技术设计,机壳及安装件,板级测试,生产流程框图总图,插件及插件校对,波 峰 焊,剪脚整理,弯脚、整形等,（或外协）,元件移印,印制板及元件测试,抽样检验或全检,外 购 外 协,板级维修,焊装生产线（或外协）,板级检验：离线处理,2,准备一：离线处理,1,手工焊接,贴片,回流焊,合格,不合格,装配,在线交收试验,常温老化交收试验,包装,出厂,检 测 、维 修,装配生产线,检修：离线处理,3,板 件,已修板件,离线,抽检,合格,老化,处理,例行检验：离线处理,4,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,46,四、生产相关技术设计机壳及安装件生产流程框图总图剪脚整理印制,四、,生产相关技术设计,47,四、生产相关技术设计47,48,48,四、,生产相关技术设计,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,49,四、生产相关技术设计DEPARTMENT of BIOMED,工艺 元器件,/,材料入厂检验、老化、筛选工艺；半成品、部件、成品检验工艺；焊装工艺；装配工艺,质量 元器件选择、采购；加工、外协管理；生产计划、生产管理；建立企业标准、,ISO9001,规范,标准,GB IEC ISO,检验,技安,环保,售后服务 建立售后服务体系、维护,/,维修手册撰写、用户培训等,四、,生产相关技术设计,50, 工艺 元器件/材料入厂检验、老化、筛选工艺；半成品,四、,生产相关技术设计,51,四、生产相关技术设计51,四、,生产相关技术设计,DEPARTMENT of BIOMEDICAL ENGINEERING,工艺 元器件,/,材料入厂检验、老化、筛选工艺；半成品、部件、成品检验工艺；焊装工艺；装配工艺,质量 元器件选择、采购；加工、外协管理；生产计划、生产管理；建立企业标准、,ISO9001,规范,标准,GB IEC ISO,检验,技安,环保,售后服务 建立售后服务体系、维护,/,维修手册撰写、用户培训等,52,四、生产相关技术设计DEPARTMENT of BIOMED,