第一章數(shù)字化醫(yī)療儀器導(dǎo)論優(yōu)質(zhì)案例課件

第一章數(shù)字化醫(yī)療儀器導(dǎo)論優(yōu)選第一章數(shù)字化醫(yī)療儀器導(dǎo)論1.1醫(yī)療儀器的分類與發(fā)展動(dòng)態(tài)

醫(yī)療器械的定義國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的定義

（1）為下列目的的用于人體的，不論是單獨(dú)使用還是組合使用的，包括使用所需軟件在內(nèi)的任何儀器、設(shè)備、器具、材料、或者其他物品。

（2）其對(duì)于人體體表及體內(nèi)的主要預(yù)防作用不是用藥理學(xué)、免疫學(xué)或代謝的手段獲得，但可能有這些手段參與并起一定輔助作用。疾病的診斷、預(yù)防、監(jiān)護(hù)、治療或緩解；損傷或殘疾的診斷、監(jiān)護(hù)、治療、緩解或者補(bǔ)償；解剖或生理學(xué)過(guò)程的研究替代或者調(diào)節(jié)；妊娠控制。

此定義闡明了醫(yī)療器械的使用對(duì)象、使用方法、功能產(chǎn)品形態(tài)，和具有相同功能和用途的另一產(chǎn)品群——藥品作了區(qū)別界定。此定義目前已被各國(guó)廣泛地等同使用在醫(yī)療器械法規(guī)中，可把此定義理解為法規(guī)調(diào)整意義上的醫(yī)療器械定義域。

中國(guó)現(xiàn)行的醫(yī)療器械行政規(guī)章及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)均等同采用了此定義。ISO關(guān)于醫(yī)療器械定義的意義:我國(guó)醫(yī)療器械監(jiān)管條例(2000)的定義單獨(dú)或者組合使用于人體的儀器、設(shè)備、器具、材料、或者其他物品，包括所需要的軟件，其用于人體體表及體內(nèi)的作用不是用藥理學(xué)、免疫學(xué)或者代謝的手段獲得，但是可能有這些手段參與并起一定的輔助作用。其使用旨在達(dá)到下列預(yù)期目的：對(duì)疾病的預(yù)防診斷治療監(jiān)護(hù)緩解；對(duì)損傷或者殘疾的診斷治療監(jiān)護(hù)緩解補(bǔ)償；對(duì)解剖或者生理過(guò)程的研究替代調(diào)節(jié)；妊娠控制。醫(yī)療器械產(chǎn)品分類方法1、醫(yī)療器械分類規(guī)則指導(dǎo)下的醫(yī)療器械分類2、根據(jù)臨床應(yīng)用范圍所做的分類3、根據(jù)產(chǎn)品價(jià)值等級(jí)所做的分類4、根據(jù)產(chǎn)地分為境內(nèi)產(chǎn)品和境外產(chǎn)品等目前使用最為廣泛的是根據(jù)國(guó)家藥品監(jiān)督管理局發(fā)布的醫(yī)療器械分類目錄

《醫(yī)療器械監(jiān)督管理?xiàng)l例》分類管理第二類是指對(duì)其安全性有效性應(yīng)當(dāng)加以控制的醫(yī)療器械；第一類是指通過(guò)常規(guī)管理足以保證其安全性有效性的醫(yī)療器械；第三類是指植入人體用于支持維持生命，對(duì)人體具有潛在危險(xiǎn)，對(duì)其安全性、有效性必須嚴(yán)格控制的醫(yī)療器械。醫(yī)療器械的產(chǎn)品分類及編碼－1我國(guó)醫(yī)療器械分類方法是分類規(guī)則指導(dǎo)下的目錄分類制。分類規(guī)則和分類目錄并存。用于指導(dǎo)醫(yī)療器械分類目錄的制定和確定新的產(chǎn)品注冊(cè)類別。2002年8月28日，國(guó)家藥品監(jiān)督管理局組織制定了醫(yī)療器械分類目錄國(guó)藥監(jiān)械[2002]302號(hào)，共有49個(gè)一級(jí)類別和大于263

個(gè)二級(jí)類別的產(chǎn)品種類。任務(wù)一：串行數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與調(diào)試；境內(nèi)生產(chǎn)第三類產(chǎn)品注冊(cè)過(guò)程為了獲取生物體內(nèi)的信息予以測(cè)量，生物醫(yī)學(xué)測(cè)量系統(tǒng)或儀器一般需通過(guò)傳感器或電極與生物體聯(lián)接，這些傳感器或電極，有些置于體表（皮膚外），有些需插入或植入機(jī)體內(nèi)部，因此產(chǎn)生了測(cè)量系統(tǒng)對(duì)生物體的電安全性、機(jī)械安全性和化學(xué)安全性等問(wèn)題.為了獲取生物體內(nèi)的信息予以測(cè)量，生物醫(yī)學(xué)測(cè)量系統(tǒng)或儀器一般需通過(guò)傳感器或電極與生物體聯(lián)接，這些傳感器或電極，有些置于體表（皮膚外），有些需插入或植入機(jī)體內(nèi)部，因此產(chǎn)生了測(cè)量系統(tǒng)對(duì)生物體的電安全性、機(jī)械安全性和化學(xué)安全性等問(wèn)題.此定義闡明了醫(yī)療器械的使用對(duì)象、使用方法、功能產(chǎn)品形態(tài)，和具有相同功能和用途的另一產(chǎn)品群——藥品作了區(qū)別界定。靈敏度是指儀器在穩(wěn)態(tài)下輸出量變化與輸入量變?nèi)蝿?wù)二：模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口電路與程序設(shè)計(jì)；如人工骨、心臟瓣膜、心泵、軟骨、胰、狀態(tài)及測(cè)量數(shù)據(jù)的處理結(jié)果，以響應(yīng)計(jì)算機(jī)以數(shù)字、字符、圖形等形式顯示各種狀態(tài)信息以及測(cè)量數(shù)據(jù)的處理結(jié)果。3dB）的輸入信號(hào)頻率范圍稱為響應(yīng)頻率，又稱為通頻帶。如何給陽(yáng)極加＋5V：如果三極管Q1能導(dǎo)通，則8個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極都是＋5V。3、通過(guò)具體電路和定時(shí)器功能學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)興趣。WR在執(zhí)行MOVX時(shí)有一段時(shí)間維持低電平（見時(shí)序圖）；此定義目前已被各國(guó)廣泛地等同使用在醫(yī)療器械法規(guī)中，可把此定義理解為法規(guī)調(diào)整意義上的醫(yī)療器械定義域。掌握串行接口通信功能設(shè)置與應(yīng)用和程序設(shè)計(jì)；“早期發(fā)現(xiàn)、精確治療、個(gè)性化服務(wù)”是21世紀(jì)醫(yī)學(xué)臨床的努力方向。生物醫(yī)學(xué)儀器的漏電流允許值（mA）醫(yī)療器械的產(chǎn)品分類及編碼2編碼名稱子編碼6801基礎(chǔ)外科手術(shù)器械76802顯微外科手術(shù)器械66803神經(jīng)外科手術(shù)器械56804眼科手術(shù)器械66805耳鼻喉科手術(shù)器械66806口腔科手術(shù)器械66807胸腔心血管外科手術(shù)器械76808腹部外科手術(shù)器械46809泌尿肛腸外科手術(shù)器械46810矯形外科骨科手術(shù)器械86811兒科手術(shù)器械6812婦產(chǎn)科用手術(shù)器械66813計(jì)劃生育手術(shù)器械26814中醫(yī)器械6815注射穿刺器械26816燒傷(整形)科手術(shù)器械46819其它科手術(shù)器械6820普通診察器械7醫(yī)療器械的產(chǎn)品分類及編碼36821醫(yī)用電子儀器設(shè)備206822醫(yī)用光學(xué)器具儀器及內(nèi)窺鏡設(shè)備86823醫(yī)用超聲儀器及有關(guān)設(shè)備76824醫(yī)用激光儀器設(shè)備66825醫(yī)用高頻儀器設(shè)備56826物理治療及康復(fù)設(shè)備96827中醫(yī)儀器設(shè)備36828醫(yī)用磁共振設(shè)備16830醫(yī)用X射線設(shè)備46831醫(yī)用X射線附屬設(shè)備及部件76832醫(yī)用高能射線設(shè)備26833醫(yī)用核素設(shè)備46834醫(yī)用射線防護(hù)用品裝置26839醫(yī)用射線設(shè)備專用檢測(cè)儀器醫(yī)療器械的產(chǎn)品分類及編碼46840臨床檢驗(yàn)分析儀器96841醫(yī)用化驗(yàn)和基礎(chǔ)設(shè)備器具46845體外循環(huán)及血液處理設(shè)備76846植入材料和人工器官56854手術(shù)室急救室診療室設(shè)備及器具146855口腔科設(shè)備及器具86856病房護(hù)理設(shè)備及器具36857消毒和滅菌設(shè)備及器具96858醫(yī)用冷療低溫冷藏設(shè)備及器具56863口腔科材料156864醫(yī)用衛(wèi)生材料及敷料56865醫(yī)用縫合材料及粘合劑46866醫(yī)用高分子材料及制品96867醫(yī)用橡膠制品6870軟件56877介入器材36899其它我國(guó)對(duì)醫(yī)療器械的分類按照我國(guó)現(xiàn)行規(guī)定，境內(nèi)生產(chǎn)的醫(yī)療器械第一二類由省級(jí)藥品監(jiān)督管理部門負(fù)責(zé)審批。第三類醫(yī)療器械由國(guó)務(wù)院藥品監(jiān)督管理部門負(fù)責(zé)審批。其中，第一類產(chǎn)品可以直接獲得準(zhǔn)產(chǎn)注冊(cè)；第二、三類產(chǎn)品需要經(jīng)過(guò)臨床試驗(yàn)和生產(chǎn)注冊(cè)階段。部分醫(yī)療器械品種需要同時(shí)獲得生產(chǎn)許可證和注冊(cè)證書，才能進(jìn)入市場(chǎng)流通境內(nèi)生產(chǎn)第三類產(chǎn)品注冊(cè)過(guò)程

生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品試制成功產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)編寫標(biāo)準(zhǔn)審查產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)到當(dāng)?shù)厮幤繁O(jiān)督管理部門和技術(shù)監(jiān)督部門備案到國(guó)家藥品監(jiān)督管理局認(rèn)可的相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行產(chǎn)品注冊(cè)、型式檢測(cè)到國(guó)家藥品監(jiān)督管理部門獲得臨床試驗(yàn)準(zhǔn)許進(jìn)行臨床試驗(yàn)到國(guó)家藥品監(jiān)督管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核注冊(cè)資料的形式審查召開專家評(píng)審會(huì)獲得國(guó)家藥品監(jiān)督管理局注冊(cè)證書醫(yī)療器械行業(yè)監(jiān)管體系的發(fā)展及現(xiàn)狀

醫(yī)療器械市場(chǎng)準(zhǔn)入制度的引入是在1989年,明確了政府監(jiān)督管理的“核心”是保證醫(yī)療器械產(chǎn)品的安全性、有效性，并逐步建立起一套行之有效的產(chǎn)品上市的行政管理辦法。1999年12月18日召開的國(guó)務(wù)院第二十四次常務(wù)會(huì)議通過(guò)《醫(yī)療器械監(jiān)督管理?xiàng)l例》，并于2000年1月4日以國(guó)務(wù)院令276號(hào)發(fā)布，在4月1日正式實(shí)施。這標(biāo)志著我國(guó)的醫(yī)療器械監(jiān)督管理進(jìn)入依法行政和依法監(jiān)督的新階段。

關(guān)于進(jìn)口醫(yī)療器械的監(jiān)督管理入世后，在市場(chǎng)準(zhǔn)入方面，進(jìn)口醫(yī)療器械應(yīng)該和國(guó)產(chǎn)醫(yī)療器械享受同樣的國(guó)民待遇?！稐l例》實(shí)施前，對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)準(zhǔn)入方面的要求比國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品更寬松，監(jiān)督管理對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品缺乏力度。目前，我國(guó)和歐美日等先進(jìn)國(guó)家和地區(qū)在醫(yī)療器械的市場(chǎng)準(zhǔn)入方面尚未實(shí)現(xiàn)互認(rèn)。新的醫(yī)療器械注冊(cè)管理辦法加強(qiáng)了對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的監(jiān)督管理方面的要求，使我國(guó)對(duì)境內(nèi)外醫(yī)療器械的監(jiān)督管理得到提升，國(guó)內(nèi)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力也得到一定的保障。準(zhǔn)確度用儀器的實(shí)際測(cè)量結(jié)果值同真值（理想值）間的最大偏差與儀器滿量程之比來(lái)表示，即具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的r刀產(chǎn)品系列，已開始在臨床上發(fā)揮作用。PT0：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0的中斷優(yōu)先級(jí)控制位。能改善血管再狹窄問(wèn)題的微創(chuàng)冠脈藥物涂層支架及導(dǎo)管，已有了與跨國(guó)公司爭(zhēng)奪國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額和進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的實(shí)力。醫(yī)療與遠(yuǎn)程醫(yī)療相應(yīng)產(chǎn)品。作碼，并通過(guò)通信接口輸出儀器的現(xiàn)行工作鍵盤工作原理與編程設(shè)計(jì)；成為測(cè)試系統(tǒng)的主導(dǎo)結(jié)構(gòu)。主要由儀器面板中的鍵盤和顯示器等組成。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器初始化過(guò)程2、實(shí)訓(xùn)專用51單片機(jī)控制小系統(tǒng)線路板和八位發(fā)光二極管接口的工作原理；入世后，在市場(chǎng)準(zhǔn)入方面，進(jìn)口醫(yī)療器械應(yīng)該和國(guó)產(chǎn)醫(yī)療器械享受同樣的國(guó)民待遇。一批新型的微波、射頻高功率無(wú)創(chuàng)腫瘤局部輔助熱療設(shè)備，射頻、微波、紅外全身腫瘤熱療設(shè)備逐步進(jìn)入市場(chǎng)，在臨床上發(fā)揮作用。PT2：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的中斷優(yōu)先級(jí)控制位，只用于52子系列。未來(lái)的醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)存在四大趨勢(shì)，也是行業(yè)的增長(zhǎng)熱點(diǎn)②溫度漂移用無(wú)輸入信號(hào)條件下儀器的輸出量隨環(huán)境溫度的變化與儀器的滿量之比來(lái)表示，即GATE：門控位，用于控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)是否受外部中斷請(qǐng)求信號(hào)的影響，一般情況不需受外部中斷影響，故設(shè)為0。中斷服務(wù)程序入口地址表面向儀器面板鍵盤和顯示器Y6要維持低電平也是在執(zhí)行MOVX的時(shí)候，但須保證此時(shí)138譯碼器的輸入CBA為110，即MOVX執(zhí)行時(shí)的執(zhí)行地址必須在C000H～DFFFH間。醫(yī)療器械發(fā)展概況1、中國(guó)醫(yī)療器械行業(yè)在世界市場(chǎng)所占份額及發(fā)展歷程

但是：和國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)醫(yī)療器械在世界市場(chǎng)中的份額依然很低，仍有很大增長(zhǎng)空間。中國(guó)有13億人口，31萬(wàn)個(gè)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)，醫(yī)療器械有廣闊的市場(chǎng)。中國(guó)是全球醫(yī)療器械十大新興市場(chǎng)之一，成為除日本以外亞洲最大的市場(chǎng)。中國(guó)醫(yī)療器械市場(chǎng)容量已超過(guò)1000億元，年均增長(zhǎng)率15－18%。2、我國(guó)醫(yī)療儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀兩個(gè)關(guān)鍵詞－“新興產(chǎn)業(yè)”和“朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)是關(guān)系人類生命健康的新興產(chǎn)業(yè)，世界發(fā)達(dá)國(guó)家一直保持著6％～7％很高的年增長(zhǎng)率，被譽(yù)為朝陽(yáng)工業(yè)。發(fā)展迅速我國(guó)近年發(fā)展也很快，年增長(zhǎng)率達(dá)到15％以上，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比尚有較大差距。今后的十年我國(guó)的醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)將會(huì)有一個(gè)更大的發(fā)展。

主流產(chǎn)品－數(shù)字化、高科技、高附加值醫(yī)療儀器產(chǎn)品是現(xiàn)代工業(yè)的主流產(chǎn)品，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起著主導(dǎo)和引領(lǐng)作用。由于其高增長(zhǎng)性、高科技含量、高附加值：

其發(fā)展水平已成為一個(gè)國(guó)家綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)實(shí)力與水平的重要標(biāo)志之一。基于衛(wèi)生健康需求和醫(yī)療器械發(fā)展的大趨勢(shì)，應(yīng)以數(shù)字醫(yī)療核心儀器裝備和關(guān)鍵技術(shù)為重點(diǎn)，以現(xiàn)代主流數(shù)字化醫(yī)療產(chǎn)品帶動(dòng)整個(gè)國(guó)家醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。3、數(shù)字化醫(yī)療器械發(fā)展（1）數(shù)字化精密醫(yī)療器械現(xiàn)狀醫(yī)療器械產(chǎn)品聚集和融入了大量現(xiàn)代科技的最新成就，是醫(yī)學(xué)與多種學(xué)科相結(jié)合的高新技術(shù)產(chǎn)物。我國(guó)醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比質(zhì)量、數(shù)量、水平差距都還較大，高檔醫(yī)療器械產(chǎn)品，特別是數(shù)字化精密醫(yī)療儀器，目前基本被國(guó)外或跨國(guó)公司占領(lǐng)。（2）產(chǎn)品及技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r：“早期發(fā)現(xiàn)、精確治療、個(gè)性化服務(wù)”是21世紀(jì)醫(yī)學(xué)臨床的努力方向。

醫(yī)療數(shù)字化、信息化是最重要的技術(shù)保證。醫(yī)療裝備數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)信息化的基礎(chǔ)；信息化是實(shí)現(xiàn)醫(yī)療資源共享、實(shí)現(xiàn)醫(yī)療服務(wù)人性化的基本保證。數(shù)字化醫(yī)療產(chǎn)品是現(xiàn)代醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的核心，發(fā)展數(shù)字化醫(yī)療設(shè)備和技術(shù)是現(xiàn)代醫(yī)療器械發(fā)展的趨勢(shì)。數(shù)字化醫(yī)療設(shè)備是傳統(tǒng)醫(yī)療器械與信息、微電子、新材料、自動(dòng)化、精密制造等技術(shù)相互結(jié)合，發(fā)展形成的高技術(shù)醫(yī)療器械產(chǎn)品門類,是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和衛(wèi)生健康事業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物。

近十余年來(lái)各國(guó)競(jìng)相發(fā)展，取得了重大成就,現(xiàn)代數(shù)字化影像、診斷、治療設(shè)備和醫(yī)院信息化設(shè)備的出現(xiàn)，不僅將醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)推到了一個(gè)新的發(fā)展階段，帶動(dòng)了整個(gè)醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和進(jìn)步，而且推進(jìn)了臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展進(jìn)程和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)?，F(xiàn)代醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)已從單純的醫(yī)院內(nèi)診治為主的模式逐步發(fā)展為院前急救、臨床診治和康復(fù)保健結(jié)合的社區(qū)醫(yī)療、家庭護(hù)理的多元化的現(xiàn)代醫(yī)療保障體系，發(fā)展新型的、小型化、高精度和人性化的醫(yī)療器械產(chǎn)品成為近幾年醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新亮點(diǎn)。離體診斷器械及用品等有利于健康篩查、疾病早期發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)品受到更大的重視。（3）高檔新產(chǎn)品開始進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)

近些年，一批國(guó)產(chǎn)化的高、精、尖產(chǎn)品，包括自主研發(fā)的新型數(shù)字化醫(yī)療設(shè)備和專利技術(shù)，已逐步進(jìn)入國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。a.數(shù)字黑白超聲診斷設(shè)備已有較高水平，彩超已逐步走出OEM產(chǎn)品階段，逐步推出自行設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。b.平板DR已有自己的整機(jī)產(chǎn)品并有少量出口；線掃描DR通過(guò)引進(jìn)-消化-創(chuàng)新，不僅研制出有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品推向市場(chǎng)，而且已開始向國(guó)外銷售，同時(shí)還推出低成本（28萬(wàn)元）的低輻射劑量普及性體檢機(jī)。c.具有1.0T以上較高磁場(chǎng)強(qiáng)度的高質(zhì)量MRI永磁體已研制成功，新的高性能開放式永磁MRI系統(tǒng)已進(jìn)入生產(chǎn)階段。d.我國(guó)已能生產(chǎn)低、中、高能直線加速器；具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的r刀產(chǎn)品系列，已開始在臨床上發(fā)揮作用。e.微波、射頻冷探針消融、聚焦超聲消融（HIFU）腫瘤治療設(shè)備已達(dá)到較高的水平；一批新型的微波、射頻高功率無(wú)創(chuàng)腫瘤局部輔助熱療設(shè)備，射頻、微波、紅外全身腫瘤熱療設(shè)備逐步進(jìn)入市場(chǎng)，在臨床上發(fā)揮作用。f.監(jiān)護(hù)、碎石、眼科、無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)等部分新產(chǎn)品，達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平，已進(jìn)入廣闊的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。g.新的國(guó)產(chǎn)IVD產(chǎn)品日益增加。如：300T/H-520T/H全自動(dòng)生化分析儀、血球分析儀，以及各種試劑。h.能改善血管再狹窄問(wèn)題的微創(chuàng)冠脈藥物涂層支架及導(dǎo)管，已有了與跨國(guó)公司爭(zhēng)奪國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額和進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的實(shí)力。i.醫(yī)療機(jī)器人和MEMS技術(shù)醫(yī)用設(shè)備研發(fā)已有較好基礎(chǔ)。

（a)智能膠囊(b)圖象記錄儀(c)影像工作站

膠囊內(nèi)窺鏡在人體小腸病灶檢測(cè)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

*智能膠囊消化道內(nèi)窺鏡系統(tǒng)

（4）主要目標(biāo)和內(nèi)容重點(diǎn)解決：現(xiàn)代數(shù)字化診斷與治療設(shè)備的系統(tǒng)設(shè)計(jì)；推進(jìn)醫(yī)學(xué)圖像獲取、模式識(shí)別、智能控制與跟蹤，以及醫(yī)療信息提取、加工、處理等關(guān)鍵性數(shù)字化技術(shù)研究；突破數(shù)字化醫(yī)療設(shè)備核心部件的研制。為我國(guó)數(shù)字醫(yī)療器械新產(chǎn)品的自主研發(fā)，核心技術(shù)的掌握提供技術(shù)支撐。

未來(lái)的醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)存在四大趨勢(shì)，也是行業(yè)的增長(zhǎng)熱點(diǎn)

四大趨勢(shì)計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)家庭和自我保健器械微創(chuàng)醫(yī)療器械器官移植和輔助醫(yī)療器械家庭自我監(jiān)護(hù)與診斷、家庭自我醫(yī)療與遠(yuǎn)程醫(yī)療相應(yīng)產(chǎn)品。無(wú)創(chuàng)傷或微創(chuàng)傷的醫(yī)療器械、醫(yī)學(xué)、成像、微型化醫(yī)療器械、激光診療和非植入式輔助傳感等。如各種內(nèi)窺鏡和導(dǎo)管技術(shù)等無(wú)創(chuàng)和低創(chuàng)的直視檢查，將深入到人體各個(gè)臟器和部位，獲得精確的形態(tài)、功能、病理等電生理診斷。如人工骨、心臟瓣膜、心泵、軟骨、胰、血管、腎、皮膚、肝、眼和再生的神經(jīng)細(xì)胞及心臟、神經(jīng)肌肉刺激器等。計(jì)算機(jī)輔助診斷、智能器械、生物傳感器械、機(jī)器人器械網(wǎng)絡(luò)。相應(yīng)的新產(chǎn)品，如集成化病人醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)、病人智能卡、臨床實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助臨床實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、生物傳感器等。1.2生物醫(yī)學(xué)測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)

生物醫(yī)學(xué)測(cè)量的范圍

生物醫(yī)學(xué)測(cè)量的范圍包括對(duì)生物體分子水平、細(xì)胞水平、器官水平和系統(tǒng)水平各層次的信息的測(cè)量。

生物醫(yī)學(xué)測(cè)量的對(duì)象具有生命的生物體人體生物分子、細(xì)胞、器官和功能系統(tǒng)等各層次組成的復(fù)雜系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)測(cè)量的基本特點(diǎn)一.生物醫(yī)學(xué)測(cè)量基本屬于弱信號(hào)測(cè)量生物醫(yī)學(xué)測(cè)量屬于弱信號(hào)測(cè)量范疇具有弱信號(hào)測(cè)量的共同特點(diǎn)即要求測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度高、分辨力強(qiáng)、抑制噪聲和抗干擾能力好這一特點(diǎn)在生物電、生物磁信號(hào)的測(cè)量中尤為突出!!!!保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)：將子程序中所用到的寄存器（如PSW、ACC等）進(jìn)棧PUSH；MOV TH0,#data1 TH0=data1;跟蹤數(shù)字化醫(yī)療儀器技術(shù)發(fā)展前沿的調(diào)研和小結(jié)報(bào)告。VXI總線對(duì)所有儀器生產(chǎn)廠家和用戶都是公開的，即允許不同生產(chǎn)任務(wù)二：中斷技術(shù)應(yīng)用。中國(guó)有13億人口，31萬(wàn)個(gè)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)，醫(yī)療器械有廣闊的市場(chǎng)。生物醫(yī)學(xué)測(cè)量屬于弱信號(hào)測(cè)量范疇醫(yī)療器械產(chǎn)品聚集和融入了大量現(xiàn)代科技的最新成就，是醫(yī)學(xué)與多種學(xué)科相結(jié)合的高新技術(shù)產(chǎn)物。TH0=; //再次賦初值掌握串行接口通信功能設(shè)置與應(yīng)用和程序設(shè)計(jì)；醫(yī)療器械的產(chǎn)品分類及編碼3ET2：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的溢出中斷允許位。我國(guó)醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比質(zhì)量、數(shù)量、水平差距都還較大，高檔醫(yī)療器械產(chǎn)品，特別是數(shù)字化精密醫(yī)療儀器，目前基本被國(guó)外或跨國(guó)公司占領(lǐng)。接口電路制成各種儀器卡，插入到PC的總線插病人醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)、病人集中了數(shù)字化儀器、GP-IB總線、個(gè)2、完成定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用設(shè)計(jì)、利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器在P1.2、掌握跟蹤數(shù)字化醫(yī)療儀器技術(shù)發(fā)展前沿的調(diào)研和總結(jié)應(yīng)用能力。（3）根據(jù)需要開放定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷（后面須編寫中斷服務(wù)程序）。書，才能進(jìn)入市場(chǎng)流通1醫(yī)療儀器的分類與發(fā)展動(dòng)態(tài)

醫(yī)療器械的定義被測(cè)信號(hào)幅度范圍被測(cè)信號(hào)幅度范圍心電（皮膚電極）0.05～5mV腎電位0.01~80mV腦電（頭皮電極）10~300μV心磁10-10T量級(jí)肌電0.02~10mV腦磁10-12T量級(jí)細(xì)胞電位-100~+200μV眼磁10-11T量級(jí)視網(wǎng)膜電位0~1mV肺磁10-8T量級(jí)眼電0.05~5mV表:部分生物電和生物磁信號(hào)的幅度范圍生物體是一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng)，如何從生物體中有效地提取被測(cè)信號(hào)，是生物醫(yī)學(xué)測(cè)量的重要問(wèn)題。在生物醫(yī)學(xué)測(cè)量中，不僅要抑制儀器系統(tǒng)的噪聲，更重要的是要充分認(rèn)識(shí)人體噪聲的性質(zhì)和特點(diǎn)，采取有效辦法（如濾波、相關(guān)或自適應(yīng)處理，改進(jìn)信號(hào)耦合方法等），從人體噪聲中提取有用信號(hào)。

二．生物體內(nèi)的噪聲對(duì)測(cè)量有重要影響三．信息測(cè)量中容易引入外界環(huán)境的干擾（1）環(huán)境電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)的干擾①電場(chǎng)干擾：最常見的電場(chǎng)干擾是工頻（50Hz）電場(chǎng)的干擾。②磁場(chǎng)干擾：變壓器、電動(dòng)機(jī)和熒光燈的鎮(zhèn)流器周圍產(chǎn)生的交流磁場(chǎng)。③高頻電磁場(chǎng)干擾：空中的電磁波,通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)與人體連接的導(dǎo)線引入。（2）外界刺激對(duì)測(cè)量的干擾外界刺激的干擾主要是通過(guò)生物體的感覺(jué)器官引入體內(nèi)，引起生理狀態(tài)的異常改變，造成測(cè)量結(jié)果的不穩(wěn)定或產(chǎn)生偽差。

各種生物體都是在內(nèi)環(huán)境與外環(huán)境相適應(yīng)的條件下，維持其新陳代謝和生命。為適應(yīng)各種外環(huán)境的變化和差異，生物體內(nèi)各種系統(tǒng)，包括一個(gè)細(xì)胞、器官、功能系統(tǒng)乃至整體，它們的功能活動(dòng)都在不停地變化著，調(diào)整著，以在內(nèi)外環(huán)境間保持動(dòng)態(tài)平衡。此外，遺傳因素也造成生物體各種功能、狀態(tài)的個(gè)體差異。

這些因素使被測(cè)量的生物醫(yī)學(xué)信息往往具有多變性。

四．生物醫(yī)學(xué)信息的多變性為了獲取生物體內(nèi)的信息予以測(cè)量，生物醫(yī)學(xué)測(cè)量系統(tǒng)或儀器一般需通過(guò)傳感器或電極與生物體聯(lián)接，這些傳感器或電極，有些置于體表（皮膚外），有些需插入或植入機(jī)體內(nèi)部，因此產(chǎn)生了測(cè)量系統(tǒng)對(duì)生物體的電安全性、機(jī)械安全性和化學(xué)安全性等問(wèn)題.

五．生物醫(yī)學(xué)測(cè)量的安全要求靈敏度

靈敏度是指儀器在穩(wěn)態(tài)下輸出量變化與輸入量變化之比，可表示為:

S為靈敏度，A0和Ai分別為輸出量變化和輸入量變化

生物醫(yī)學(xué)測(cè)量?jī)x器的主要技術(shù)指標(biāo)２.頻率特性頻率特性是指儀器輸出量和相位與輸入正弦信號(hào)頻率的關(guān)系。使儀器的輸出幅度隨頻率的變化不超過(guò)規(guī)定值（如3dB）的輸入信號(hào)頻率范圍稱為響應(yīng)頻率，又稱為通頻帶。部分常見生理信號(hào)的頻率范圍

生理信號(hào)頻率范圍（Hz）生理信號(hào)頻率范圍（Hz）心電0.01～250動(dòng)脈血壓0～100腦電0～150靜脈血壓0～50肌電0～10000脈搏波0.1～50眼電0～50心輸出量0～20視網(wǎng)膜電0～50心音2～2000胃電0.05～20呼吸率0.1～10血流量0～30３.精密度

精密度簡(jiǎn)稱精度，用相同條件下重復(fù)測(cè)量間的最大偏差與儀器滿量程之比表示，即

Ai、Aj分別為任意兩次測(cè)量的結(jié)果值，Ｈ為儀器的最大測(cè)量范圍４.準(zhǔn)確度

準(zhǔn)確度用儀器的實(shí)際測(cè)量結(jié)果值同真值（理想值）間的最大偏差與儀器滿量程之比來(lái)表示，即

Ea為儀器的測(cè)量準(zhǔn)確度，Amax為實(shí)測(cè)值與真值間的最大偏差，H為儀器的滿量程

５.非線性度

非線性度用實(shí)測(cè)值和與相應(yīng)輸入量成正比關(guān)系的理論值間最大偏差同滿量程之比表示，即

EL為儀器的線性度，

ALmax為全量程內(nèi)的實(shí)測(cè)值與理論值之間的最大偏差，H為全量程1醫(yī)療儀器的分類與發(fā)展動(dòng)態(tài)

醫(yī)療器械的定義（1）根據(jù)要求選擇工作方式，確定方式控制寄存器TMOD。Zo為系統(tǒng)的輸出阻抗，Zh為輸出端接入的負(fù)載阻抗，Vo和Vh分別為系統(tǒng)輸出端開路和接入負(fù)載阻抗Zh時(shí)的輸出電壓0（測(cè)試點(diǎn)TP1）測(cè)試并記錄輸出波形，記錄周期、幅值。恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)：進(jìn)棧的寄存器出棧POP，注意保證先進(jìn)后出原則；(2)微處理器的運(yùn)用極大地提高了儀器的性能。圍內(nèi)完全開放的，適用多供貨廠商的（2）外界刺激對(duì)測(cè)量的干擾任務(wù)1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)是關(guān)系人類生命健康的新興產(chǎn)業(yè)，世界發(fā)達(dá)國(guó)家一直保持著6％～7％很高的年增長(zhǎng)率，被譽(yù)為朝陽(yáng)工業(yè)。1、醫(yī)療器械分類規(guī)則指導(dǎo)下的醫(yī)療器械分類在新一代儀器系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)處于核心地位。數(shù)字化醫(yī)療產(chǎn)品是現(xiàn)代醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的核心，發(fā)展數(shù)字化醫(yī)療設(shè)備和技術(shù)是現(xiàn)代醫(yī)療器械發(fā)展的趨勢(shì)。案例引導(dǎo)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、學(xué)做合一、頭腦風(fēng)暴法到國(guó)家藥品監(jiān)督管理局認(rèn)可的相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行產(chǎn)品注冊(cè)、型式檢測(cè)熟悉數(shù)字化醫(yī)療儀器結(jié)構(gòu)與開發(fā)流程。MOV TMOD,#data TMOD=data;醫(yī)療器械行業(yè)監(jiān)管體系的發(fā)展及現(xiàn)狀儀器非線性度的示意圖輸入量輸出量理想曲線實(shí)測(cè)曲線

Amax６.漂移漂移是指儀器的輸出量隨時(shí)間或外部環(huán)境變化而變化的程度，主要包括零點(diǎn)漂移、溫度漂移和靈敏度溫漂等指標(biāo)。①零點(diǎn)漂移用無(wú)輸入信號(hào)和恒定環(huán)境條件下的儀器輸出量在一定時(shí)間內(nèi)的最大變化與滿量程之比來(lái)表示，即Dz為零點(diǎn)漂移，Azmax為指定時(shí)間內(nèi)在輸入量為零時(shí)輸出量的最大變化，H為儀器的滿量程

②溫度漂移用無(wú)輸入信號(hào)條件下儀器的輸出量隨環(huán)境溫度的變化與儀器的滿量之比來(lái)表示，即DT為溫度漂移，AT為環(huán)境溫度變化T時(shí)引起的儀器輸出量變化

③靈敏度溫漂用一定環(huán)境溫度變化范圍內(nèi)儀器靈敏度的最大相對(duì)變化量來(lái)表示，即Ds為靈敏度溫漂，Smax為一定溫度變化范圍內(nèi)儀器靈敏度的最大變化

７.分辨力

分辨力是指儀器分辨出最小的信息變化的能力。按被測(cè)信息的性質(zhì)和儀器用途的不同，儀器分辨力分為幅度分辨率、頻率分辨率、時(shí)間分辨率和空間分辨力等指標(biāo)。幅度分辨率一般用儀器最小可分辨的輸出信號(hào)幅度或大小與儀器滿量程之比來(lái)表示，即

R為幅度分辨率，又稱為分辨率，Amin為儀器最小可分辨的輸出信號(hào)幅值或大小，H為儀器的滿量程。R愈小，儀器的幅度分辨率愈高８.輸入阻抗和輸出阻抗輸入阻抗指從一測(cè)量系統(tǒng)或線路環(huán)節(jié)的輸入端測(cè)得的系統(tǒng)自身的阻抗，即Zi為系統(tǒng)的輸入阻抗，Vi和Ii分別為從系統(tǒng)輸入端測(cè)得的輸入電壓和輸入電流

輸出阻抗：指從一測(cè)量系統(tǒng)或線路環(huán)節(jié)的輸出端測(cè)得的系統(tǒng)自身的阻抗，即

Zo為系統(tǒng)的輸出阻抗，Zh為輸出端接入的負(fù)載阻抗，Vo和Vh分別為系統(tǒng)輸出端開路和接入負(fù)載阻抗Zh時(shí)的輸出電壓

９．漏電流生物醫(yī)學(xué)儀器對(duì)人體電擊危險(xiǎn)的主要來(lái)源，有三種接地漏電流儀器接地導(dǎo)線流入大地的電流。機(jī)殼漏電流儀器外殼經(jīng)外部導(dǎo)體流入大地，或流向系統(tǒng)其它部分的電流。患者漏電流經(jīng)聯(lián)接患者身體的導(dǎo)線或被測(cè)患者身體流入大地的電流。漏電流種類B型儀器BF型儀器CF型儀器正常單一故障正常單一故障正常單一故障接地漏電流0.510.510.51機(jī)殼漏電流0.10.50.10.50.010.5患者漏電流0.10.50.10.50.010.05

生物醫(yī)學(xué)儀器的漏電流允許值（mA）

1.3.數(shù)字化醫(yī)儀組成特點(diǎn)與設(shè)計(jì)方法

數(shù)字化儀器的組成及特點(diǎn)

微電子學(xué)和計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代電子技術(shù)的成就給傳統(tǒng)的電子測(cè)量與儀器帶來(lái)了巨大的沖擊和革命性的影響。隨著微處理器在體積小、功能強(qiáng)、價(jià)格低等方面的進(jìn)展，電子測(cè)量?jī)x器和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合愈加緊密，形成一種全新的以微機(jī)數(shù)字化處理為特征的儀器，即“數(shù)字化儀器”或稱“智能儀器”。一．?dāng)?shù)字化儀器的典型結(jié)構(gòu)

數(shù)字化儀器核心是專用的微機(jī)系統(tǒng)，由硬件和軟件兩大部分組成。硬件部分:包括主機(jī)電路、模擬量I／0通道、人機(jī)聯(lián)系部件與接口電路、標(biāo)準(zhǔn)通信接口等（見下頁(yè)圖）。主機(jī)電路用于存儲(chǔ)程序、數(shù)據(jù)，進(jìn)行運(yùn)算和處理，通常由微處理器、程序存儲(chǔ)器、I／0接口電路等組成。用來(lái)輸入輸出模擬量信號(hào)，主要由A／D轉(zhuǎn)換器、D／A轉(zhuǎn)換器和有關(guān)的模擬信號(hào)處理電路等組成。模擬量輸入輸出通道主要由儀器面板中的鍵盤和顯示器等組成。人機(jī)聯(lián)系部件用于實(shí)現(xiàn)儀器與計(jì)算機(jī)的聯(lián)系，數(shù)字化儀器一般都配有并行或串行等標(biāo)準(zhǔn)通信接口。標(biāo)準(zhǔn)通信接口電路軟件部分:包括監(jiān)控程序和接口管理程序兩部分。通過(guò)鍵盤操作輸入并存儲(chǔ)所設(shè)置的功能、操作方式與工作參數(shù)；通過(guò)控制I／O接口電路進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，對(duì)儀器進(jìn)行預(yù)定的設(shè)置；對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器所記錄的數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行各種處理；以數(shù)字、字符、圖形等形式顯示各種狀態(tài)信息以及測(cè)量數(shù)據(jù)的處理結(jié)果。監(jiān)控程序面向儀器面板鍵盤和顯示器其內(nèi)容是接受并分析來(lái)自通信接口總線的各種有關(guān)功能、操作方式與工作參數(shù)的程控操作碼，并通過(guò)通信接口輸出儀器的現(xiàn)行工作狀態(tài)及測(cè)量數(shù)據(jù)的處理結(jié)果，以響應(yīng)計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)控命令。接口管理程序主要面向通信接口二．?dāng)?shù)字化儀器的主要特點(diǎn)

(1)數(shù)字化儀器使用鍵盤代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器中的旋轉(zhuǎn)式或琴鍵式切換開關(guān)來(lái)實(shí)施對(duì)儀器的控制，從而使儀器面板的布置和儀器內(nèi)部有關(guān)部件的安排不再相互限制和牽連。(2)微處理器的運(yùn)用極大地提高了儀器的性能。例如智能儀器利用微處理器的運(yùn)算和邏輯判斷功能，按照一定的算法可以方便地消除由于漂移、增益的變化和干擾等因素所引起的誤差、從而提高了儀器的測(cè)量精度。

(3)數(shù)字化儀器運(yùn)用微處理器的控制功能，可以方便地實(shí)現(xiàn)量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換、自動(dòng)調(diào)零、觸發(fā)電平自動(dòng)調(diào)整、自動(dòng)校準(zhǔn)、自診斷等功能，有力地改善了儀器的自動(dòng)化測(cè)量水平。

(4)數(shù)字化儀器具有友好的有人—機(jī)對(duì)話的能力，使用人員只需通過(guò)鍵盤打人命令，儀器就能實(shí)現(xiàn)某種測(cè)量和處理功能，與此同時(shí)，智能儀器還通過(guò)顯示屏將儀器運(yùn)行情況、工作狀態(tài)以及對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的處理結(jié)果及時(shí)告訴使用人員，使人機(jī)之間的聯(lián)系非常密切。(5)數(shù)字化儀器一般都配有GPIB或RS232等接口，使數(shù)字化儀器具有可程控操作的能力。從而可以很方便地與計(jì)算機(jī)和其他儀器一起組成用戶所需要的多種功能的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，來(lái)完成更復(fù)雜的測(cè)試任務(wù)。數(shù)字化儀器是以微處理器為核心的電子儀器。它不僅要求設(shè)計(jì)者熟悉電子儀器的工作原理，而且還要求掌握微型計(jì)算機(jī)硬件和軟件的原理。因而其設(shè)計(jì)不能完全沿用傳統(tǒng)電子儀器的設(shè)計(jì)方法和手段。

數(shù)字化儀器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)一.設(shè)計(jì)、研制數(shù)字化儀器的一般過(guò)程

Step1確定設(shè)計(jì)任務(wù)Step2擬制總體設(shè)計(jì)方案，選擇微處理器芯片Step3確定儀器工作總框圖Step4硬件電路和軟件的設(shè)計(jì)與調(diào)試Step5整機(jī)聯(lián)調(diào)二.微處理器的選擇

微處理器是整個(gè)儀器的核心部件，它直接影響整機(jī)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，并對(duì)數(shù)字化儀器的功能、性能價(jià)格比以及研制周期起決定性的作用。因此在設(shè)計(jì)任務(wù)確定之后，首先應(yīng)對(duì)微處理器進(jìn)行選擇。

數(shù)字化儀器的現(xiàn)狀及發(fā)展在此基礎(chǔ)上新方法的提出在新技術(shù)革命的推動(dòng)下，尤其是微電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速進(jìn)步，使電子儀器的整體水平發(fā)生很大變化。一種被稱為21世紀(jì)儀器的VXI總線儀器系統(tǒng)問(wèn)世。70年代以來(lái)1987年先后出現(xiàn)獨(dú)立式數(shù)字化儀器、GP-IB自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)、插卡式數(shù)字化儀器(個(gè)人儀器)。VXI系統(tǒng)特點(diǎn)：集中了數(shù)字化儀器、GP-IB總線、個(gè)人儀器的很多特長(zhǎng)，是一種全世界范圍內(nèi)完全開放的，適用多供貨廠商的模塊總線儀器系統(tǒng)，已被公認(rèn)為當(dāng)前儀器發(fā)展的世界潮流。一.獨(dú)立式數(shù)字化儀器及自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)

獨(dú)立式數(shù)字化儀器(簡(jiǎn)稱數(shù)字化儀器)即前述的自身帶有微處理器能獨(dú)立進(jìn)行測(cè)試的電子儀器，數(shù)字化儀器是現(xiàn)階段智能化電子儀器的主體。

自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)具有極強(qiáng)的通用性和多功能性，對(duì)于不同的測(cè)試任務(wù)，只需增減或更換“掛”在它上面的儀器設(shè)備，編制相應(yīng)的測(cè)試軟件，而系統(tǒng)本身不變。

二.個(gè)人PC儀器系統(tǒng)及VXI總線儀器系統(tǒng)

個(gè)人PC儀器是在數(shù)字化儀器的基礎(chǔ)上，伴隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)登上電子測(cè)量的舞臺(tái)而創(chuàng)造出的一種嶄新的儀器品種。而原數(shù)字化儀器所需的鍵盤、顯示器以及存儲(chǔ)器等均借助于PC機(jī)的資源，就構(gòu)成了個(gè)人PC儀器(又稱PC儀器或儀器卡)。它是將原數(shù)字化儀器中的測(cè)量部分配以相應(yīng)的接口電路制成各種儀器卡，插入到PC的總線插槽或擴(kuò)展箱內(nèi)；特點(diǎn)一特點(diǎn)二特點(diǎn)一VXI總線是一個(gè)開放式結(jié)構(gòu)。下圖顯示出典型的VXI總線儀器的構(gòu)成形式。VXI總線兩大特點(diǎn)VXI總線對(duì)所有儀器生產(chǎn)廠家和用戶都是公開的，即允許不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的卡式儀器都可在同一機(jī)箱中工作，從而使VXI總線很快就成為測(cè)試系統(tǒng)的主導(dǎo)結(jié)構(gòu)。VXI總線是面向模塊式結(jié)構(gòu)的儀器的總線，與GP-IB總線相比較其性能有了較大幅度提高。特點(diǎn)二：VXI總線面向模塊化。三.軟件技術(shù)的高速發(fā)展及虛擬儀器

在新一代的儀器系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)軟件和測(cè)試儀器更加緊密地結(jié)合在一起，為了使儀器系統(tǒng)的硬件設(shè)備盡量少，傳統(tǒng)儀器的許多硬件乃至整個(gè)儀器都被計(jì)算機(jī)軟件代替。在新一代儀器系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)處于核心地位。以計(jì)算機(jī)為核心的儀器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下頁(yè)圖所示。Eg：只使用一塊A／D卡，借助于計(jì)算機(jī)的計(jì)算功能，在軟件的配合下就可能實(shí)現(xiàn)多種儀器的功能，如數(shù)字多用表，數(shù)字存儲(chǔ)示波器，數(shù)字頻譜分析，數(shù)字采集系統(tǒng)，數(shù)字頻率計(jì)等。與計(jì)算機(jī)一起工作的儀器共有四類，即GP-IB儀器、RS-232儀器、VXI儀器數(shù)據(jù)采集板。序號(hào)項(xiàng)目（或任務(wù)）名稱項(xiàng)目（或任務(wù)）方案描述預(yù)設(shè)能力目標(biāo)教學(xué)資源學(xué)習(xí)成果學(xué)時(shí)教學(xué)方法/教學(xué)手段1數(shù)字化醫(yī)療儀器結(jié)構(gòu)與開發(fā)流程任務(wù)：數(shù)字化醫(yī)療儀器結(jié)構(gòu)與開發(fā)流程熟悉數(shù)字化醫(yī)療儀器結(jié)構(gòu)與開發(fā)流程。PPT，PC，調(diào)研報(bào)告8案例引導(dǎo)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、學(xué)做合一、頭腦風(fēng)暴法2MCS-51單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)任務(wù)一：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用；任務(wù)二：中斷技術(shù)應(yīng)用。掌握MCS-51單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的設(shè)置應(yīng)用；掌握中斷技術(shù)應(yīng)用。PPT，PC，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件，作業(yè)，文件，演示。8案例引導(dǎo)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、學(xué)做合一、頭腦風(fēng)暴法3數(shù)字化醫(yī)療儀器微機(jī)控制電路任務(wù)一：微機(jī)控制片外RAM擴(kuò)展與訪問(wèn)；任務(wù)二：按鍵輸入與單個(gè)發(fā)光管顯示；任務(wù)三：LED發(fā)光管顯示的接口電路與程序設(shè)計(jì)；任務(wù)四：鍵盤控制七段LED顯示器接口電路與程序設(shè)計(jì)。能正確應(yīng)用存儲(chǔ)器擴(kuò)展功能；鍵盤工作原理與編程設(shè)計(jì)；發(fā)光管和七段碼LED顯示器原理與程序設(shè)計(jì)應(yīng)用。PPT，PC，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件，作業(yè)，文件，演示。16案例引導(dǎo)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、學(xué)做合一、頭腦風(fēng)暴法4心電圖機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路板任務(wù)一：模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口電路與程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；任務(wù)二：模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口電路與程序設(shè)計(jì)；任務(wù)三：數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口電路與程序設(shè)計(jì)；任務(wù)四：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試；任務(wù)五：心電信號(hào)采集接口的聯(lián)機(jī)調(diào)試。掌握A/D轉(zhuǎn)換與單片機(jī)接口的方法；掌握D/A轉(zhuǎn)換與單片機(jī)接口的方法。數(shù)據(jù)采集接口電路和程序設(shè)計(jì)；心電信號(hào)采集接口電路和程序設(shè)計(jì)。PPT，PC，心電信號(hào)發(fā)生器，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件，作業(yè)，文件，演示。20案例引導(dǎo)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、學(xué)做合一、頭腦風(fēng)暴法《數(shù)字化醫(yī)療儀器》做中學(xué)學(xué)習(xí)課程總體項(xiàng)目（或任務(wù)）設(shè)計(jì)與授課進(jìn)程5監(jiān)護(hù)儀數(shù)據(jù)通信接口電路及編程調(diào)試任務(wù)一：串行數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)與調(diào)試；任務(wù)二：串行數(shù)據(jù)發(fā)送與調(diào)試。掌握串行接口通信功能設(shè)置與應(yīng)用和程序設(shè)計(jì)；能完成PC機(jī)與下位機(jī)數(shù)據(jù)塊串行通信并掌握軟件的基本調(diào)試方法。PPT，PC，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件，作業(yè)，文件，演示。8案例引導(dǎo)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、學(xué)做合一、頭腦風(fēng)暴法6綜合產(chǎn)品調(diào)試任務(wù)一：心電信號(hào)微機(jī)按鍵控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)；任務(wù)二：監(jiān)護(hù)儀微機(jī)控制數(shù)據(jù)通信接口電路聯(lián)調(diào)；掌握綜合產(chǎn)品制作的過(guò)程，學(xué)會(huì)調(diào)試的方法。PPT，PC，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件，作業(yè)，文件，演示。12案例引導(dǎo)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、學(xué)做合一、頭腦風(fēng)暴法7數(shù)字化醫(yī)療儀器應(yīng)用實(shí)例任務(wù)：數(shù)字化醫(yī)療儀器結(jié)構(gòu)與開發(fā)舉例：數(shù)字心電圖機(jī)、智能化動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀、多參數(shù)床邊監(jiān)護(hù)儀等。舉一反三，拓展熟悉數(shù)字化醫(yī)療儀器結(jié)構(gòu)與開發(fā)應(yīng)用實(shí)例。PPT，PC，復(fù)習(xí)題8案例引導(dǎo)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、學(xué)做合一、頭腦風(fēng)暴法《數(shù)字化醫(yī)療儀器》做中學(xué)學(xué)習(xí)課程總體項(xiàng)目（或任務(wù)）設(shè)計(jì)與授課進(jìn)程課程名稱數(shù)字化醫(yī)療儀器教學(xué)單元名稱情景一、數(shù)字化醫(yī)療儀器結(jié)構(gòu)與開發(fā)流程本單元學(xué)時(shí)數(shù)6+2（緒論與準(zhǔn)備）＝8課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)數(shù)字化醫(yī)療儀器學(xué)習(xí)目標(biāo)分析1、通過(guò)數(shù)字化醫(yī)療儀器結(jié)構(gòu)與開發(fā)流程的調(diào)研，培養(yǎng)思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；2、完成數(shù)字化醫(yī)療儀器結(jié)構(gòu)與發(fā)展調(diào)研、單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)開發(fā)流程，養(yǎng)成跟蹤數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)發(fā)展前沿的習(xí)慣，學(xué)會(huì)撰寫技術(shù)報(bào)告的技能。3、通過(guò)撰寫技術(shù)報(bào)告的能力培養(yǎng)，提高學(xué)習(xí)興趣。學(xué)習(xí)者分析1、具備數(shù)字電路、模擬電路、單片微機(jī)應(yīng)用和醫(yī)用電子儀器基礎(chǔ)，會(huì)用調(diào)研和情報(bào)資料查詢的各種手段，能完成數(shù)字化醫(yī)療儀器技術(shù)發(fā)展前沿的小論文，并能制作匯報(bào)材料，學(xué)習(xí)單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)開發(fā)方法。2、掌握跟蹤數(shù)字化醫(yī)療儀器技術(shù)發(fā)展前沿的調(diào)研和總結(jié)應(yīng)用能力。學(xué)習(xí)內(nèi)容分析1、數(shù)字化醫(yī)療儀器的組成及特點(diǎn)的基本概念；2、數(shù)字化儀器的單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)開發(fā)要點(diǎn)；3、學(xué)習(xí)跟蹤數(shù)字化醫(yī)療儀器技術(shù)發(fā)展前沿的調(diào)研和總結(jié)的工作方法。教學(xué)策略引導(dǎo)文法；案例教學(xué)法；學(xué)做合一；組織形式為全班、小組(2-3人)。學(xué)習(xí)成果跟蹤數(shù)字化醫(yī)療儀器技術(shù)發(fā)展前沿的調(diào)研和小結(jié)報(bào)告。教學(xué)評(píng)價(jià)1、匯報(bào)材料關(guān)于數(shù)字化醫(yī)療儀器的組成及特點(diǎn)的調(diào)研應(yīng)充分；2、數(shù)字化儀器的技術(shù)開發(fā)方法須明確；3、跟蹤數(shù)字化醫(yī)療儀器技術(shù)發(fā)展前沿調(diào)研小結(jié)的創(chuàng)新性。第一單元：數(shù)字化醫(yī)療儀器結(jié)構(gòu)與開發(fā)流程數(shù)字化醫(yī)療儀器技術(shù)發(fā)展前沿或開發(fā)技術(shù)的小論文，制作匯報(bào)材料序號(hào)考核內(nèi)容考核要求配分得分1搜集資料搜集資料充分102調(diào)研手段熟練掌握各種調(diào)研手段方法203報(bào)告質(zhì)量報(bào)告內(nèi)容合理、完整滿足要求；可讀性好；可參考性強(qiáng)。304匯報(bào)效果回報(bào)效果好；表達(dá)能力強(qiáng)；305評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)正確，有建設(shè)性的意見106合計(jì)得分7否定項(xiàng)發(fā)生重大責(zé)任事故、嚴(yán)重違反教學(xué)紀(jì)律者得0分項(xiàng)目驗(yàn)收考核評(píng)分表第二單元教學(xué)設(shè)計(jì)：MCS-51單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)任務(wù)1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用課程名稱數(shù)字化醫(yī)療儀器教學(xué)單元名稱情景二、MCS-51單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)子情景1、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用本單元學(xué)時(shí)數(shù)4課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)數(shù)字化醫(yī)療儀器學(xué)習(xí)目標(biāo)分析1、通過(guò)電路分析及軟件的編制，培養(yǎng)思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；2、完成定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用設(shè)計(jì)、利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器在P1.0產(chǎn)生周期為20ms的方波，學(xué)會(huì)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用編程。3、通過(guò)具體電路和定時(shí)器功能學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)興趣。學(xué)習(xí)者分析1、具備數(shù)字電路、模擬電路基礎(chǔ)，會(huì)用KeilC語(yǔ)言編程，理解定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的基本工作原理，能完成單片機(jī)控制在實(shí)訓(xùn)專用線路板P1.0接口輸出產(chǎn)生周期為20ms的方波的編程，并用示波器記錄測(cè)試輸出模擬電壓波形和編程數(shù)據(jù)的一致關(guān)系。2、掌握單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)控制的原理和應(yīng)用能力。學(xué)習(xí)內(nèi)容分析1、51單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用的基本概念；2、實(shí)訓(xùn)專用51單片機(jī)控制小系統(tǒng)線路板P1.0接口的工作原理；3、學(xué)習(xí)星研KeilC51編程仿真平臺(tái)進(jìn)行C語(yǔ)言開發(fā)的工作方法。教學(xué)策略引導(dǎo)文法；案例教學(xué)法；學(xué)做合一；組織形式為全班、小組(2-3人)。學(xué)習(xí)成果51單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用的輸出波形圖及相應(yīng)程序。教學(xué)評(píng)價(jià)硬件：51單片機(jī)定時(shí)器電路應(yīng)用設(shè)計(jì)是否合理；功能是否滿足，可操作性是否強(qiáng)；軟件：程序是否合理、完整；可讀性如何；可參考性如何。任務(wù)1、51單片機(jī)定時(shí)器在P1.0產(chǎn)生周期為20ms的方波電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連線與調(diào)試任務(wù)。2、技術(shù)指標(biāo)與功能測(cè)試。3、完成51單片機(jī)定時(shí)器控制在P1.0產(chǎn)生周期為20ms的方波輸出程序流程設(shè)計(jì)。接口電路的設(shè)計(jì)及相應(yīng)程序的編制。要求：能通過(guò)示波器顯示單片機(jī)定時(shí)產(chǎn)生周期為20ms的波形結(jié)果，并測(cè)試相關(guān)信號(hào)。第二單元教學(xué)設(shè)計(jì)：MCS-51單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)任務(wù)1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用完成本次課程單元數(shù)字電壓表的任務(wù)，需要新增的知識(shí)（a）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)與原理51系列中有3個(gè)16位的可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：T0、T1和T2。其中T0有四種工作方式；T1有三種工作方式，T2有三種工作方式。通過(guò)編程可設(shè)定工作于某種方式。每個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器既可以對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)定時(shí)，也可以對(duì)外部脈沖信號(hào)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能，通過(guò)編程設(shè)定來(lái)實(shí)現(xiàn)。作計(jì)數(shù)器用時(shí)，計(jì)數(shù)器對(duì)芯片引腳T0（P3.4）或T1（P3.5）上每輸入一個(gè)脈沖進(jìn)行加1計(jì)數(shù)。加法計(jì)數(shù)溢出時(shí)可向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)；作定時(shí)器用時(shí)，加法計(jì)數(shù)器對(duì)內(nèi)部機(jī)器周期脈沖TCY計(jì)數(shù)。由于機(jī)器周期是定值，所以對(duì)TCY計(jì)數(shù)也就是定時(shí)，如TCY=1μs，計(jì)數(shù)值100，相當(dāng)于定時(shí)100μs。方式寄存器TMOD：GATEC/M1M0GATEC/M1M0

D7D6D5D4D3D2D1D0

T1

T0GATE：門控位，用于控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)是否受外部中斷請(qǐng)求信號(hào)的影響，一般情況不需受外部中斷影響，故設(shè)為0。C/：定時(shí)或計(jì)數(shù)方式選擇位，當(dāng)C/=1時(shí)工作于計(jì)數(shù)方式；當(dāng)C/=0時(shí)工作于定時(shí)方式。M1、M0：工作方式選擇位，用于對(duì)T0的四種工作方式，T1的三種工作方式進(jìn)行選擇。M1M0工作方式方式說(shuō)明00013位定時(shí)/計(jì)數(shù)器01116位定時(shí)/計(jì)數(shù)器1028位自動(dòng)重置定時(shí)/計(jì)數(shù)器113兩個(gè)8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器（只有T0有）控制寄存器TCON

TF1

TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0

D7D6D5D4D3D2D1D0TF0/TF1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0/T1的溢出標(biāo)志位，當(dāng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0/T1計(jì)滿時(shí)，由硬件使它置位，TF0/TF1=1，如中斷允許則觸發(fā)T1中斷。進(jìn)入中斷處理后由內(nèi)部硬件電路自動(dòng)清除，TF0/TF1=0。TR0/TR1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0/T1的啟動(dòng)位，可由軟件置位或清零，當(dāng)TR0/TR1=1時(shí)啟動(dòng)（指令：SETBTR0/TR1）；TR0/TR1=0時(shí)停止（指令：CLRTR0/TR1）。加法計(jì)數(shù)器TH0/TH1、TL0/TL1TH0/TH1、TL0/TL1均為8位寄存器，可以拼成一個(gè)16位寄存器，作為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的加法寄存器，在定時(shí)器/計(jì)數(shù)器啟動(dòng)前，存入計(jì)數(shù)初值，啟動(dòng)后則根據(jù)要求加1計(jì)數(shù)，此時(shí)該寄存器的內(nèi)容為當(dāng)前的計(jì)數(shù)值，當(dāng)不斷加1至溢出時(shí)，該寄存器內(nèi)容一定為0。工作方式1：16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器★用足16位的加法計(jì)數(shù)器，故最大計(jì)數(shù)值為216=65536，如需計(jì)的數(shù)值為N，則置的初值X為：

X=65536－N如定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0的計(jì)數(shù)值為1000，則初值為65536－1000=64536，轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)為，則需賦初值：TH0=11111100B，TL0=00011000B。工作方式2：自動(dòng)重裝載的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器★16位的計(jì)數(shù)器只用了8位來(lái)計(jì)數(shù)，用的是TL0/TL1的8位來(lái)進(jìn)行計(jì)數(shù)，而TH0/TH1用于保存初值。當(dāng)TL0/TL1計(jì)滿溢出時(shí)，一方面使TF0/TF1置位，另一方面使TH0/TH1的值就自動(dòng)裝入TL0/TL1。由于是8位的定時(shí)/計(jì)數(shù)方式，因而最大計(jì)數(shù)值28=256。如計(jì)數(shù)值為N，則置入的初值X為：X=256－N如定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0的計(jì)數(shù)值為100，則初值為256－100=156，轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)為10011100B，則需賦初值TH0=TL0=10011100B。注意：由于方式2計(jì)滿后，會(huì)自動(dòng)地把TH0/TH1的初值裝入TL0/TL1中，因而如果要再次實(shí)現(xiàn)N個(gè)單位的計(jì)數(shù)，不用重新置入初值。與工作方式1類似，唯一差別在于計(jì)數(shù)器位數(shù)不同，僅13位（TH0/TH1中的8位，TL0/TL1中的低5位）。工作方式3：2個(gè)獨(dú)立的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器僅T0有此工作方式。TL0可作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器使用，TH0固定只能作定時(shí)器使用，并占用T1的相關(guān)資源。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器初始化過(guò)程（1）根據(jù)要求選擇工作方式，確定方式控制寄存器TMOD。

MOV TMOD,#data TMOD=data;（2）根據(jù)要求由定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值N，求得初值X，寫入初值寄存器THx、TLx。 MOV TH0,#data1 TH0=data1;

MOV TL0,#data2 TL0=data2;工作方式0：13位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（3）根據(jù)需要開放定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷（后面須編寫中斷服務(wù)程序）。（4）設(shè)置定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON的值，啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器開始工作。

SETB TR0/TR1 TR0/TR1=1;（5）等待定時(shí)/計(jì)數(shù)時(shí)間到，到則執(zhí)行中斷服務(wù)程序；如用查詢處理則編寫查詢程序判斷溢出標(biāo)志，溢出標(biāo)志等于1，則進(jìn)行相應(yīng)處理。

（b）項(xiàng)目?jī)?nèi)容利用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器在P1.0產(chǎn)生周期為20ms的方波。要求：正確畫出流程框圖，完成程序，正確進(jìn)行調(diào)試，在P1.0（測(cè)試點(diǎn)TP1）測(cè)試并記錄輸出波形，記錄周期、幅值。程序代碼：#include<reg52.h>sbitP10=P1^0;main(){ TMOD=

; //T0,工作方式1,定時(shí) TH0=

; //定時(shí)10ms TL0=

; TR0=

; //啟動(dòng)定時(shí)器 while(1) { while(TF0==

); //等待定時(shí)時(shí)間到 TH0=

; //再次賦初值 TL0=

; TF0=

; //清定時(shí)溢出標(biāo)志位 P10=

; //P1.0取反輸出產(chǎn)生方波 }}典型定時(shí)器/計(jì)數(shù)器在P1.0產(chǎn)生周期為20ms的方波案例分析課程名稱數(shù)字化醫(yī)療儀器教學(xué)單元名稱情景二、MCS-51單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)子情景2、中斷技術(shù)應(yīng)用本單元學(xué)時(shí)數(shù)4課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)數(shù)字化醫(yī)療儀器學(xué)習(xí)目標(biāo)分析1、通過(guò)電路分析及軟件的編制，培養(yǎng)思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；2、完成中斷技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)、利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上的按鍵產(chǎn)生單片機(jī)外部中斷信號(hào)，編制程序，學(xué)會(huì)中斷技術(shù)應(yīng)用編程。3、通過(guò)具體電路和中斷技術(shù)功能學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)興趣。學(xué)習(xí)者分析1、具備數(shù)字電路、模擬電路基礎(chǔ)，會(huì)用KeilC語(yǔ)言編程，理解單片機(jī)外部中斷的基本工作原理，能完成單片機(jī)外部中斷控制在實(shí)訓(xùn)專用線路板八位發(fā)光二極管產(chǎn)生全明和全暗交替顯示的編程。2、掌握單片機(jī)外部中斷控制的原理和應(yīng)用能力。學(xué)習(xí)內(nèi)容分析1、51單片機(jī)外部中斷應(yīng)用的基本概念；2、實(shí)訓(xùn)專用51單片機(jī)控制小系統(tǒng)線路板和八位發(fā)光二極管接口的工作原理；3、學(xué)習(xí)星研KeilC51編程仿真平臺(tái)進(jìn)行C語(yǔ)言開發(fā)的工作方法。教學(xué)策略引導(dǎo)文法；案例教學(xué)法；學(xué)做合一；組織形式為全班、小組(2-3人)。學(xué)習(xí)成果51單片機(jī)外部中斷控制的產(chǎn)生輸出八位發(fā)光二極管全明和全暗交替顯示及相應(yīng)程序。教學(xué)評(píng)價(jià)硬件：51單片機(jī)外部中斷應(yīng)用設(shè)計(jì)是否合理；功能是否滿足，可操作性是否強(qiáng)；軟件：程序是否合理、完整；可讀性如何；可參考性如何。第二單元教學(xué)設(shè)計(jì)：MCS-51單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)任務(wù)2：中斷技術(shù)應(yīng)用任務(wù)1、實(shí)訓(xùn)專用51單片機(jī)控制小系統(tǒng)線路板和八位發(fā)光二極管接口的工作原理、電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連線與調(diào)試任務(wù)。2、外部中斷初始化編程控制與功能測(cè)試。3、完成51單片機(jī)中斷控制在產(chǎn)生八位發(fā)光二極管全明和全暗交替顯示的程序流程設(shè)計(jì)。要求：能通過(guò)按鍵操作外部中斷產(chǎn)生發(fā)光二極管全明和全暗交替顯示的結(jié)果。第二單元教學(xué)設(shè)計(jì)：MCS-51單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)任務(wù)1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用案例分析①中斷技術(shù)介紹（a）中斷原理中斷源：外部中斷0INT0，外部中斷1INT1，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0中斷，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1中斷，串行口中斷TI/RI。外部中斷INT0和INT1TF1TR1TF0TR0IE1IT