实现电生理信号高速采样的虚拟设备驱动程序设计
作者：姬军 王海滨 董秀珍 漆家学 王健琪
单位：姬军(解放军305医院医学工程室，北京 100017)；王海滨 董秀珍 漆家学 王健琪(第四军医大学生物医学工程系)
关键词：
心脏杂志000366 目前常用计算机处理电生理信号，电生理信号的采样是其他一切处理的基础，是计算机 辅助处理的关键。依据奈奎斯特定律的要求和对某些电生理测量的实际需要，计算机的采样 频率是比较高的，一般为1000 Hz甚至2000 Hz以上。在DOS环境下实现上述要求是不难的。 但随着Windows95/98操作系统的广泛应用，再编制DOS下的程序就不能充分发挥32位系统的 优势和它强大的图形界面功能。但是Windows95/98是一种多任务的操作系统，而且其本身 完全接管了计算机的全部资源，如中断和端口。因此不能用在DOS环境下的方法来实现采样 。目前常用的方法是使用Wondows的定时器函数、对PC系统定时器或实时钟中断编程、使用 特制的A/D卡等。它们的特点是采样频率低、通用性差、造介高、系统不稳定。解决上述问 题的最好的方法就是编写A/D卡的虚拟设备驱动程序(VxD)。虚拟设备驱动程序是用来扩展Wi ndows操作系统功能的内核程序。
目前较常用的A/D板中都有定时器模式，即由定时器触发中断完成1次A/D转换。作者就是通 过编制虚拟设备驱动程序完成在Windoes95/98下对中断实时截获，在中断服务子程序中读取 A/D转换结果。
有的A/D板本身集成有缓存器，当数据满的时候会触发中断，中断服务子程序将缓存中的数 据传送到指定位置。这样实际是对采样频率分频，可以使采样频率大幅度提高。
作者编制的虚拟设备驱动程序(adc.vxd)提供两个服务函数：①UnmaskIRQ():当执行这个 函数以后，A/D板触发的中断将在下一次中断发生时被截获，并进入中断服务子程序，完成A/D转换或传送。②MaskIRQ():当执行这个函数以后，中断将不再被截获。
在实际应用中，作者使用的A/D板是不带缓存的AC1059型A/D板，利用上述虚拟设备驱动程序 (adc.vxd)，可以使采样频率稳定的工作在100 kHz(AC1059型采样频率上限)。
虚拟设备驱动程序在Windows95/98下可以为任何语言编制的32位应用程序调用，这就可充分 发挥Windoes95/98的32位操作系统和强大的图形化界面优势。作者用Delphi3.0开发了一套 心室晚电位和高频心电图的多路测量系统，其中每路的采样频率为2500 Hz；而且实现了实 时采样、实时图形显示、部分指标的实时计算显示。, http://www.100md.com
单位：姬军(解放军305医院医学工程室，北京 100017)；王海滨 董秀珍 漆家学 王健琪(第四军医大学生物医学工程系)
关键词：
心脏杂志000366 目前常用计算机处理电生理信号，电生理信号的采样是其他一切处理的基础，是计算机 辅助处理的关键。依据奈奎斯特定律的要求和对某些电生理测量的实际需要，计算机的采样 频率是比较高的，一般为1000 Hz甚至2000 Hz以上。在DOS环境下实现上述要求是不难的。 但随着Windows95/98操作系统的广泛应用，再编制DOS下的程序就不能充分发挥32位系统的 优势和它强大的图形界面功能。但是Windows95/98是一种多任务的操作系统，而且其本身 完全接管了计算机的全部资源，如中断和端口。因此不能用在DOS环境下的方法来实现采样 。目前常用的方法是使用Wondows的定时器函数、对PC系统定时器或实时钟中断编程、使用 特制的A/D卡等。它们的特点是采样频率低、通用性差、造介高、系统不稳定。解决上述问 题的最好的方法就是编写A/D卡的虚拟设备驱动程序(VxD)。虚拟设备驱动程序是用来扩展Wi ndows操作系统功能的内核程序。
目前较常用的A/D板中都有定时器模式，即由定时器触发中断完成1次A/D转换。作者就是通 过编制虚拟设备驱动程序完成在Windoes95/98下对中断实时截获，在中断服务子程序中读取 A/D转换结果。
有的A/D板本身集成有缓存器，当数据满的时候会触发中断，中断服务子程序将缓存中的数 据传送到指定位置。这样实际是对采样频率分频，可以使采样频率大幅度提高。
作者编制的虚拟设备驱动程序(adc.vxd)提供两个服务函数：①UnmaskIRQ():当执行这个 函数以后，A/D板触发的中断将在下一次中断发生时被截获，并进入中断服务子程序，完成A/D转换或传送。②MaskIRQ():当执行这个函数以后，中断将不再被截获。
在实际应用中，作者使用的A/D板是不带缓存的AC1059型A/D板，利用上述虚拟设备驱动程序 (adc.vxd)，可以使采样频率稳定的工作在100 kHz(AC1059型采样频率上限)。
虚拟设备驱动程序在Windows95/98下可以为任何语言编制的32位应用程序调用，这就可充分 发挥Windoes95/98的32位操作系统和强大的图形化界面优势。作者用Delphi3.0开发了一套 心室晚电位和高频心电图的多路测量系统，其中每路的采样频率为2500 Hz；而且实现了实 时采样、实时图形显示、部分指标的实时计算显示。, http://www.100md.com