隨著現(xiàn)代社會(huì)生活節(jié)奏加快,越來(lái)越多的人患上了精神方面的疾病。在醫(yī)學(xué)上,常采用電刺激的方法來(lái)治療抑郁、失眠等精神疾病。傳統(tǒng)的經(jīng)顱電刺激治療設(shè)備一旦幅值、頻率等參數(shù)設(shè)置完成后,電刺激輸出波形將保持不變。考慮到人體具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,如果采取長(zhǎng)時(shí)間不變的電刺激,人體會(huì)逐漸適應(yīng)這種固定的刺激,從而降低治療效果。為此,本文利用函數(shù)信號(hào)以及腦電信號(hào),研制了一種多導(dǎo)多模式經(jīng)顱電刺激設(shè)備。本文設(shè)計(jì)的多導(dǎo)多模式經(jīng)顱電刺激設(shè)備可以輸出四路函數(shù)刺激信號(hào),每一路刺激信號(hào)可以單獨(dú)調(diào)節(jié);也可以采集存儲(chǔ)兩路腦電信號(hào),并將腦電信號(hào)轉(zhuǎn)化為兩路腦電刺激信號(hào),刺激頭部。該設(shè)備由硬件和軟件兩大部分組成。硬件部分主要包括腦電信號(hào)調(diào)理電路、電刺激調(diào)理電路、STM32F407系統(tǒng)電路、FPGA控制電路以及腦電信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換ADS1298電路;軟件部分主要包括STM32F407程序、FPGA邏輯程序、GUI軟件應(yīng)用程序。GUI應(yīng)用軟件基于windows操作系統(tǒng),在軟件界面上的輸入控件選擇刺激方式以及參數(shù),通過(guò)串口將指令發(fā)送給STM32F407模塊。STM32F407模塊將接收到的指令進(jìn)行解析后通過(guò)FSMC總線發(fā)送給FPGA模塊。如果選擇函數(shù)刺激模式,則FPGA模塊將參數(shù)發(fā)送給電刺激調(diào)理電路輸出函數(shù)刺激信號(hào);如果選擇腦電刺激模式,則FPGA模塊控制ADS1298電路采集腦電信號(hào)存儲(chǔ)在SDRAM芯片中,在采集的時(shí)間到達(dá)后,讀取出SDRAM芯片中存儲(chǔ)的腦電信號(hào),進(jìn)行放大濾波輸出腦電刺激信號(hào)。實(shí)驗(yàn)表明,該設(shè)備可實(shí)現(xiàn)參數(shù)、模式可調(diào)的電刺激信號(hào)輸出,設(shè)備性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。本文首先闡述了經(jīng)顱電刺激設(shè)備的意義和國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,研究了經(jīng)顱電刺激設(shè)備相關(guān)理論技術(shù),然后提出了多導(dǎo)多模式經(jīng)顱電刺激設(shè)備的整體設(shè)計(jì)方案。給出了詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì),最后測(cè)試,驗(yàn)證了系統(tǒng)功能。
【學(xué)位單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TH77
【部分圖文】：

西安工程大學(xué)碩士學(xué)位論文邊緣系統(tǒng)及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。電刺激技術(shù)的治療原理能夠調(diào)節(jié)個(gè)體情緒與認(rèn)知的各種神經(jīng)介質(zhì)，提高善異常的腦電波。增強(qiáng)了腦電 波功率，降低了態(tài)；3、迅速降低應(yīng)激激素的分泌；4、改善生理信狀態(tài)。究表明，CES 能夠有效地提高大腦血清素、去甲腎靜作用的內(nèi)啡肽的分泌量，并減少了皮質(zhì)醇水平含所示。

圖 2-3 iCore3 雙核心工控板原理框圖M32 介紹32 是基于 ARM 內(nèi)核 Cortex 的 32 位微控制器系列。Cortex 內(nèi)核具有較較快的處理速度，使基于該內(nèi)核設(shè)計(jì)的 STM32 系列微控制器性價(jià)比大領(lǐng)域更加廣泛。STM32 系列微控制器種類(lèi)多樣，為用戶提供了豐富的選re3 雙核心工控板上的 ARM 核心為 STM32F407IGT6，Cortex-M4 內(nèi)核、z、不但具有 FPU 浮點(diǎn)單元、DSP 指令集等高性能特性，而且具有多外設(shè) I/O 特性。iCore3 用于產(chǎn)品核心時(shí)，ARM 核心作為 CPU 角色，負(fù)責(zé)功處理及接口等功能。在 STM32 軟件程序設(shè)計(jì)中使用的開(kāi)發(fā)環(huán)境為 Keil，它是目前 ARM 內(nèi)的主流工具。Keil 界面友好，易學(xué)易用，在調(diào)試程序，軟件仿真方面也能。GA 介紹A 器件是由許多邏輯功能塊排列組成的門(mén)陣列。通用的 FPGA 內(nèi)部通常

圖 2-4 ARM 和 FPGA 雙核心連接示意圖 iCore3 雙核心工控板上 FPGA 核心采用 EP4CE10F17代產(chǎn)品，在 FPGA 編程中使用的開(kāi)發(fā)環(huán)境為 Quartus II。合性 PLD/FPGA 開(kāi)發(fā)軟件，支持原理圖、VHDL、Veril，內(nèi)嵌自有的綜合器以及仿真器，可以完成從設(shè)計(jì)輸入到程[41]。心工控板中的 STM32 和 FPGA 通過(guò) FSMC 總線進(jìn)行通TM32，右邊為 FPGA，中間為連接方式。其中 ARM 可把 FPGA 作為外部存儲(chǔ)器進(jìn)而實(shí)現(xiàn)雙核心的通信。案設(shè)計(jì)義及系統(tǒng)參數(shù)求，現(xiàn)定義多導(dǎo)多模式經(jīng)顱電刺激設(shè)備的功能如下：號(hào)采集：系統(tǒng)要求對(duì) 2 路腦電信號(hào)的采集。實(shí)現(xiàn)對(duì)兩路腦電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并且存儲(chǔ)起來(lái)，由于腦電信號(hào)
【參考文獻(xiàn)】

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