随着医疗仪器设备向智能化、微型化、系列化、数字化和多功能方向的发展，医疗设备中逻辑控制器件也由采用中、小规模的集成芯片发展到应用现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)

        使用FPGA器件可以大大缩短医疗设备的研制周期，减少开发成本，同时还可以很方便地对设计进行在线修改，因此FPGA在医疗设备中有很广泛的应用[1]

　　本文主要搭建一个多生理参数测量系统的数据处理平台，在FPGA中嵌入一个32位Nios II软核处理器，用于控制数据的传输、存储及显示主要完成了此数据处理平台硬件系统的定制及编写相应程序，以控制数据的采集、存储及显示

　　采用Nios II处理器为核心进行设计，可以将全部的接口电路集成在同一片FPGA上，结构简单同时，利用Nios II软核可在线配置的优点，通过软件编程改变FPGA的内部结构即可迅速、方便地实现系统性能的扩展、升级，大大缩短了系统的开发周期，提高了性价比

　　多生理参数测量系统的总体设计

　　一个完整的生理参数检测系统结构可分为三部分:前端检测电路、接口部分、数据处理平台，分别完成生理信号的采集、传输和信号的处理功能，系统层次结构如图1所示

　　前端检测电路主要完成信号的采集和量化通过连接不同的传感器，可以对不同的生理信号进行采集，包括心电信号、脉搏信号、体温等常见生理信号采集到的生理信号经过一些放大、滤波、模数转换处理后，通过串口发送至数据处理模块进行处理，得到所需要的各种生理参数，最后进行显示或者无线传输本文主要完成基于FPGA技术的数据处理平台的搭建

　　基于FPGA技术的数据处理平台的设计

　　本设计搭建的是一个以Nios II软核处理器为核心的数据处理平台，首先控制串口接收数据，并存储在相应的存储空间，经过相关的数据处理，通过控制显示外设显示相应的波形和参数NiosⅡ是基于哈佛结构的RISC通用嵌入式处理器软核，能与用户逻辑相结合，编程至Altera的FPGA中处理器具有32位指令集、32位数据通道和可配置的指令以及数据缓冲[2-3]

　　硬件平台的构建

　　在本设计中，NiosⅡ软核处理器作为控制核心，通过连接串口、存储器件、显示外设构成基本的数据处理平台因此搭建了如图2所示的硬件平台

　　硬件平台主要在Terasic公司的Altera DE2开发板上实现，系统的主要组件有NiosⅡ的内核、片内存储器、定时器、VGA控制器、LCD控制器等，都集成在一块Altera的Cyclone II FPGA芯片上，使用SoPC Builder来配置生成片上系统SoPC Builder自动产生每个模块的HDL文件，同时自动产生一些必要的仲裁逻辑来协调系统中各部件的工作[4]