現代醫療數字電子技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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林敏，王莉 著

圖書標籤:

• 醫療電子技術
• 數字電路
• 醫學儀器
• 生物醫學工程
• 信號處理
• 嵌入式係統
• 傳感器技術
• 微控製器
• 醫療設備
• 電子技術

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030425348

商品編碼：29729430504

包裝：平裝

齣版時間：2014-11-01

基本信息

書名:現代醫療數字電子技術

定價：48.00元

售價：33.6元,便宜14.4元,摺扣70

作者:林敏,王莉

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2014-11-01

ISBN：9787030425348

字數：427000

頁碼：215

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

本教材擬分為兩大部分，共十章。部分主要是描述基本的數字電子技術知識，包括邏輯代數基礎知識、邏輯門電路、組閤邏輯電路、觸發器和時序邏輯電路、脈衝發生器等。第二部分偏重於分析數字電子技術的應用，包括半導體存儲器中的數字電路知識、微型計算機的數字電路接口、可編程邏輯器件知識、數模與模數轉換電路等。在具體內容安排時，盡可能以目前技術市場上流行的典型集成電路芯片為例來描寫相應內容。同時，對某一理論知識點的介紹之後，必舉實例說明，以增強理論與實踐的結閤。

目錄

作者介紹

文摘

序言

現代醫療數字電子技術 內容概要 本書深入探討瞭現代醫療領域中數字電子技術的核心概念、關鍵技術及其在臨床應用中的實際落地。從基礎的數字邏輯原理到復雜的信號處理算法，再到嵌入式係統的設計與實現，本書旨在為讀者構建一個全麵而深入的理解框架，幫助他們掌握驅動現代醫療設備和診斷工具的核心技術。 第一部分：數字電子技術基礎 本部分將從最基本的數字電子原理齣發，為讀者打下堅實的理論基礎。 二進製與邏輯門： 詳細介紹二進製數的錶示方法、邏輯運算（AND, OR, NOT, XOR等）及其在數字電路中的應用。理解邏輯門的設計和組閤，是構建更復雜數字電路的第一步。我們將通過實際電路圖和真值錶來清晰地闡釋這些概念。 組閤邏輯電路： 深入講解編碼器、譯碼器、多路選擇器、數據分配器等基本組閤邏輯模塊的設計原理和功能。這些模塊是構建數據通路和控製邏輯的基礎。我們將分析它們在數字係統中如何實現信息的分發和選擇。 時序邏輯電路： 講解觸發器（SR, JK, D, T觸發器）、寄存器、計數器等時序邏輯元件的工作原理。理解時序邏輯對於設計存儲單元、狀態機以及實現序列操作至關重要。我們將重點分析不同觸發器的特性以及它們在實際電路中的應用場景。 狀態機設計： 介紹有限狀態機（FSM）的概念，包括米利型和摩爾型狀態機的區彆、狀態圖和狀態錶的繪製方法。以及如何將狀態機設計轉化為實際的數字電路。狀態機在控製係統中扮演著核心角色，用於管理復雜的操作流程。 存儲器技術： 探討不同類型的存儲器，如SRAM, DRAM, ROM（PROM, EPROM, EEPROM）及其工作原理。瞭解存儲器的工作方式、讀寫操作以及在數字係統中的作用，對於理解數據存儲和處理至關重要。 第二部分：醫療信號的數字處理 本部分將聚焦於醫療信號的特點，以及如何利用數字電子技術對其進行有效的采集、處理和分析。 生物電信號基礎： 詳細介紹體錶和體內的主要生物電信號，如心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）、肌電圖（EMG）、腦磁圖（MEG）等的産生原理、特徵及其在診斷中的意義。 信號采集與模數轉換（ADC）： 講解傳感器類型、信號調理電路（放大、濾波）在生物信號采集中的作用。深入分析ADC的工作原理，包括采樣率、分辨率、量化誤差等關鍵參數，以及不同ADC架構（逐次逼近型、Σ-Δ型等）的優缺點及其在醫療設備中的選擇。 數字濾波技術： 介紹各種數字濾波器的設計和應用，包括FIR（有限脈衝響應）和IIR（無限脈衝響應）濾波器。重點講解低通、高通、帶通、帶阻濾波器的設計方法，以及它們在去除噪聲、提取有用信息方麵的作用，例如在ECG信號中濾除工頻乾擾和基綫漂移。 傅裏葉變換與頻譜分析： 深入講解離散傅裏葉變換（DFT）及其快速算法（FFT）。分析信號的頻域特性，識彆信號中的周期性成分和噪聲。介紹頻譜分析在識彆病理信號（如腦電波的異常頻率）中的應用。 小波變換與多分辨率分析： 探討小波變換的原理及其在時頻分析方麵的優勢。分析小波變換如何捕捉信號的局部特徵和瞬態變化，尤其適用於分析非平穩信號，如某些類型的癲癇腦電波。 特徵提取與模式識彆： 介紹從處理後的信號中提取關鍵特徵的方法，如統計特徵、時域特徵、頻域特徵。講解基於機器學習和模式識彆的算法，如支持嚮量機（SVM）、人工神經網絡（ANN）等，如何用於對醫療信號進行分類和診斷。 第三部分：嵌入式係統在醫療設備中的應用 本部分將深入探討嵌入式係統在設計和實現現代醫療設備中的核心作用。 微控製器（MCU）與微處理器（MPU）架構： 詳細介紹MCU和MPU的基本結構、指令集、存儲器接口、外設接口（GPIO, ADC, DAC, UART, SPI, I2C等）。分析不同架構（ARM, RISC-V等）在醫療設備中的選擇考量。 實時操作係統（RTOS）： 講解RTOS的基本概念，包括任務調度、進程間通信（IPC）、中斷處理、內存管理等。分析RTOS在保證醫療設備實時性和可靠性方麵的關鍵作用，例如心電監護儀需要實時采集和顯示心電波形。 傳感器接口與數據采集係統設計： 講解如何利用MCU/MPU設計高效的數據采集係統，包括傳感器信號的接入、濾波、放大、模數轉換，以及數據的存儲和傳輸。 人機交互（HMI）界麵設計： 介紹觸摸屏、LCD顯示屏、按鍵等HMI組件的設計和集成。講解如何利用嵌入式係統實現直觀易用的用戶界麵，方便醫護人員操作和查看病人信息。 通信協議與網絡連接： 探討醫療設備之間以及與醫院信息係統（HIS）之間的數據通信協議，如TCP/IP, UDP, Bluetooth, Wi-Fi。講解數據傳輸的安全性與可靠性保障。 電源管理與功耗優化： 探討醫療設備對電源穩定性和功耗的特殊要求。講解低功耗設計技術、電池管理係統（BMS）的設計，以及能量收集技術在便攜式醫療設備中的應用。 第四部分：特定醫療電子設備的應用實例 本部分將通過具體的醫療電子設備應用實例，將前三部分的技術融會貫通，展現數字電子技術在解決實際醫療問題中的強大能力。 數字心電圖儀（ECG）： 詳細分析ECG設備的信號采集、濾波、放大、ADC轉換、存儲、顯示以及ECG特徵提取（如QRS波群檢測、心率計算）等各個環節的數字電子技術實現。 便攜式血氧儀： 講解血氧儀利用光學傳感器測量血氧飽和度（SpO2）的原理，以及數字信號處理技術在處理光信號、計算SpO2值中的應用。 數字超聲診斷儀： 探討超聲換能器的工作原理，迴波信號的數字化處理、圖像重建算法（如B超、彩色多普勒），以及數字圖像處理技術在增強圖像質量、輔助診斷中的作用。 電子內窺鏡： 介紹內窺鏡的圖像采集（CCD/CMOS傳感器）、信號傳輸（數字接口）、圖像處理和顯示係統，以及其在微創診斷和治療中的應用。 醫用監護儀（Patient Monitor）： 綜閤分析多參數醫用監護儀的設計，包括ECG、血壓（NIBP）、脈搏血氧（SpO2）、呼吸、體溫等多種生理參數的采集、處理、顯示和報警功能，以及嵌入式係統和RTOS在其中的核心作用。 遠程醫療與可穿戴設備： 探討數字電子技術如何支持遠程醫療的實現，包括遠程數據采集、傳輸、診斷。分析可穿戴生理監測設備（如智能手錶的心率監測、ECG記錄功能）的設計挑戰與技術實現。 第五部分：醫療電子設計的相關考慮 本部分將補充講解在醫療電子産品設計中必須重視的其他關鍵方麵。 生物相容性與材料選擇： 強調醫療設備與人體接觸部位的材料選擇，以及生物相容性測試的重要性。 電磁兼容性（EMC）與安全標準： 深入討論醫療設備在電磁環境下的性能要求，以及相關的國際和行業安全標準（如IEC 60601係列）。 可靠性與故障分析： 講解提高醫療設備可靠性的設計方法，以及故障模式與影響分析（FMEA）在設計過程中的應用。 數據安全與隱私保護： 強調醫療數據的敏感性，以及如何設計符閤HIPAA等法規的數據加密、訪問控製和隱私保護機製。 法規認證與市場準入： 簡要介紹醫療電子産品進入市場所需的法規認證流程（如FDA, CE認證）。 目標讀者 本書適閤於電子工程、生物醫學工程、計算機科學等相關專業的本科生、研究生，以及從事醫療設備研發、設計、生産、維護的工程師和技術人員。同時，對於對現代醫療技術與電子技術交叉領域感興趣的科研人員和臨床醫生，本書也將提供有價值的參考。 總結 《現代醫療數字電子技術》是一本綜閤性學術著作，它不僅梳理瞭數字電子技術在醫療領域的應用脈絡，更深入地剖析瞭其核心技術和前沿發展。通過理論講解與實例分析相結閤的方式，本書旨在為讀者提供一個係統、深入的學習路徑，助力他們在蓬勃發展的醫療電子領域中實現創新與突破。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書最深刻的印象是它在理論與實際應用之間的完美平衡。很多技術書籍，要麼過於偏重理論推導，讀起來像在啃哲學原著；要麼就是堆砌大量的應用案例，卻缺乏對底層邏輯的深入剖析。然而，這本著作找到瞭一個絕佳的切入點。舉例來說，在講解微處理器架構時，它沒有停留在馮·諾依曼和哈佛結構的簡單對比上，而是詳細探討瞭不同流水綫設計對指令並行處理效率的影響，並配上瞭不同時鍾周期下的性能對比圖錶。這些圖錶的設計極具匠心，它們不僅僅是數據的羅列，更像是一種視覺化的論證，讓人清晰地看到效率提升的“拐點”在哪裏。我特彆欣賞作者在討論存儲器層次結構時所采用的對比視角——將SRAM、DRAM和閃存的讀寫延遲，類比為人腦中短期記憶、工作記憶和長期記憶的特性，這種跨學科的聯想，極大地增強瞭知識的記憶深度和理解廣度。它讓讀者感受到，自己不是在學習一堆孤立的技術點，而是在構建一個完整、有機的技術認知體係。

評分☆☆☆☆☆

這本書的論述風格非常沉穩、嚴謹，透著一股老派工程師的匠氣。它的語言組織極其考究，很少使用時髦的流行詞匯，而是用精確的術語來構建邏輯鏈條。我尤其欣賞它在處理一些曆史遺留問題時的態度。例如，在介紹特定總綫協議的演進時，作者沒有簡單地批判舊標準的落後，而是深入分析瞭其在特定曆史背景下的優勢和局限，這體現瞭一種對技術發展脈絡的尊重。在某些章節，你會發現作者會插入一些小小的“技術花邊”，比如某個關鍵算法的發明者在研究過程中遇到的睏難，這些細節雖然不直接影響核心公式的理解，卻極大地豐富瞭閱讀的趣味性，讓技術不再是冰冷的機器指令，而是人類智慧的結晶。閱讀過程中，我感覺自己就像是跟在一位經驗豐富、不苟言笑的導師身後，他每一步都走得踏實，不容許任何模糊不清的概念存在。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本專著的過程，更像是一場思維的“瘦身訓練”。作者非常注重邏輯的簡潔性與高效性。在闡述復雜的反饋控製係統時，他采用瞭層層剝離的分析方法，首先從理想狀態入手，逐步引入噪聲、延遲和非綫性因素，每引入一個變量，都會清晰地標示齣它對係統穩定性和響應速度的具體影響。這種結構讓讀者能夠清晰地分辨齣“核心原理”和“實際乾擾”之間的界限。更難得的是，書中對於計算復雜度和算法優化有著獨到的見解。它不滿足於告訴讀者“如何實現”，而是深入探討瞭“為什麼這樣實現最有效率”。對於那些需要編寫底層固件或者進行性能調優的專業人士來說，這種對效率的執著追求，是這本書最具價值的部分。它訓練你的思維模式，讓你在麵對任何技術問題時，都會本能地去尋找那個最簡潔、最高效的結構。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常吸引人，那種深邃的藍色調和簡潔的綫條，一下子就讓人聯想到高科技和精確性。我原本以為這是一本晦澀難懂的技術手冊，畢竟“數字電子技術”這幾個字聽起來就讓人頭大。但翻開目錄，發現它對基礎概念的介紹非常平易近人，比如對半導體器件特性的講解，竟然用瞭很多生活化的比喻。作者似乎很擅長化繁為簡，把復雜的電路原理和邏輯門的操作，描繪得如同搭積木一樣直觀。特彆是關於數模/模數轉換器的章節，以往我總是在這裏卡殼，但這本書裏，它通過一個虛擬的“聲音采集和還原”的場景，把采樣率、量化誤差這些概念講得透徹無比，讓人茅塞頓開。我甚至開始思考，這些基礎知識如何能被應用到我日常使用的智能傢居設備中去，那種連接感和掌控感，是通過很多其他教科書無法給予的。這本書的排版也很齣色，圖示清晰，公式推導步驟詳盡，即便是初學者，也能沿著作者的思路一步步走下去，而不至於迷失在密集的文字和符號中。

評分☆☆☆☆☆

這本書在構建知識體係的完整性上做得尤為齣色，它仿佛是一張精心繪製的數字技術全景地圖。當我讀完關於信號處理和嵌入式係統的章節後，我發現之前零散掌握的那些知識點，比如中斷機製、I/O端口映射、中斷嚮量錶等，都被有機地串聯瞭起來。書中對“實時性”的討論非常深刻，它不僅涉及硬件時鍾的精確控製，還深入探討瞭操作係統調度算法對任務響應時間的影響。這超越瞭一般側重於單一硬件模塊的教材。作者的視野是係統級的，他總是在提醒讀者，任何一個數字元件都不是孤立工作的，它們共同構成瞭一個相互製約、相互協作的復雜係統。這種全局觀的培養，對於希望從操作者成長為係統架構師的讀者來說，是無價的。它不是一本教你如何使用工具的書，而是一本教你如何理解和設計工具本身的指南。