现代医疗数字电子技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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林敏，王莉 著

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• 生物医学工程
• 信号处理
• 嵌入式系统
• 传感器技术
• 微控制器
• 医疗设备
• 电子技术

店铺： 广影图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030425348

商品编码：29729430504

包装：平装

出版时间：2014-11-01

基本信息

书名:现代医疗数字电子技术

定价：48.00元

售价：33.6元,便宜14.4元,折扣70

作者:林敏,王莉

出版社：科学出版社

出版日期：2014-11-01

ISBN：9787030425348

字数：427000

页码：215

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

本教材拟分为两大部分，共十章。部分主要是描述基本的数字电子技术知识，包括逻辑代数基础知识、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器和时序逻辑电路、脉冲发生器等。第二部分偏重于分析数字电子技术的应用，包括半导体存储器中的数字电路知识、微型计算机的数字电路接口、可编程逻辑器件知识、数模与模数转换电路等。在具体内容安排时，尽可能以目前技术市场上流行的典型集成电路芯片为例来描写相应内容。同时，对某一理论知识点的介绍之后，必举实例说明，以增强理论与实践的结合。

目录

作者介绍

文摘

序言

现代医疗数字电子技术 内容概要 本书深入探讨了现代医疗领域中数字电子技术的核心概念、关键技术及其在临床应用中的实际落地。从基础的数字逻辑原理到复杂的信号处理算法，再到嵌入式系统的设计与实现，本书旨在为读者构建一个全面而深入的理解框架，帮助他们掌握驱动现代医疗设备和诊断工具的核心技术。 第一部分：数字电子技术基础 本部分将从最基本的数字电子原理出发，为读者打下坚实的理论基础。 二进制与逻辑门： 详细介绍二进制数的表示方法、逻辑运算（AND, OR, NOT, XOR等）及其在数字电路中的应用。理解逻辑门的设计和组合，是构建更复杂数字电路的第一步。我们将通过实际电路图和真值表来清晰地阐释这些概念。 组合逻辑电路： 深入讲解编码器、译码器、多路选择器、数据分配器等基本组合逻辑模块的设计原理和功能。这些模块是构建数据通路和控制逻辑的基础。我们将分析它们在数字系统中如何实现信息的分发和选择。 时序逻辑电路： 讲解触发器（SR, JK, D, T触发器）、寄存器、计数器等时序逻辑元件的工作原理。理解时序逻辑对于设计存储单元、状态机以及实现序列操作至关重要。我们将重点分析不同触发器的特性以及它们在实际电路中的应用场景。 状态机设计： 介绍有限状态机（FSM）的概念，包括米利型和摩尔型状态机的区别、状态图和状态表的绘制方法。以及如何将状态机设计转化为实际的数字电路。状态机在控制系统中扮演着核心角色，用于管理复杂的操作流程。 存储器技术： 探讨不同类型的存储器，如SRAM, DRAM, ROM（PROM, EPROM, EEPROM）及其工作原理。了解存储器的工作方式、读写操作以及在数字系统中的作用，对于理解数据存储和处理至关重要。 第二部分：医疗信号的数字处理 本部分将聚焦于医疗信号的特点，以及如何利用数字电子技术对其进行有效的采集、处理和分析。 生物电信号基础： 详细介绍体表和体内的主要生物电信号，如心电图（ECG）、脑电图（EEG）、肌电图（EMG）、脑磁图（MEG）等的产生原理、特征及其在诊断中的意义。 信号采集与模数转换（ADC）： 讲解传感器类型、信号调理电路（放大、滤波）在生物信号采集中的作用。深入分析ADC的工作原理，包括采样率、分辨率、量化误差等关键参数，以及不同ADC架构（逐次逼近型、Σ-Δ型等）的优缺点及其在医疗设备中的选择。 数字滤波技术： 介绍各种数字滤波器的设计和应用，包括FIR（有限脉冲响应）和IIR（无限脉冲响应）滤波器。重点讲解低通、高通、带通、带阻滤波器的设计方法，以及它们在去除噪声、提取有用信息方面的作用，例如在ECG信号中滤除工频干扰和基线漂移。 傅里叶变换与频谱分析： 深入讲解离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）。分析信号的频域特性，识别信号中的周期性成分和噪声。介绍频谱分析在识别病理信号（如脑电波的异常频率）中的应用。 小波变换与多分辨率分析： 探讨小波变换的原理及其在时频分析方面的优势。分析小波变换如何捕捉信号的局部特征和瞬态变化，尤其适用于分析非平稳信号，如某些类型的癫痫脑电波。 特征提取与模式识别： 介绍从处理后的信号中提取关键特征的方法，如统计特征、时域特征、频域特征。讲解基于机器学习和模式识别的算法，如支持向量机（SVM）、人工神经网络（ANN）等，如何用于对医疗信号进行分类和诊断。 第三部分：嵌入式系统在医疗设备中的应用 本部分将深入探讨嵌入式系统在设计和实现现代医疗设备中的核心作用。 微控制器（MCU）与微处理器（MPU）架构： 详细介绍MCU和MPU的基本结构、指令集、存储器接口、外设接口（GPIO, ADC, DAC, UART, SPI, I2C等）。分析不同架构（ARM, RISC-V等）在医疗设备中的选择考量。 实时操作系统（RTOS）： 讲解RTOS的基本概念，包括任务调度、进程间通信（IPC）、中断处理、内存管理等。分析RTOS在保证医疗设备实时性和可靠性方面的关键作用，例如心电监护仪需要实时采集和显示心电波形。 传感器接口与数据采集系统设计： 讲解如何利用MCU/MPU设计高效的数据采集系统，包括传感器信号的接入、滤波、放大、模数转换，以及数据的存储和传输。 人机交互（HMI）界面设计： 介绍触摸屏、LCD显示屏、按键等HMI组件的设计和集成。讲解如何利用嵌入式系统实现直观易用的用户界面，方便医护人员操作和查看病人信息。 通信协议与网络连接： 探讨医疗设备之间以及与医院信息系统（HIS）之间的数据通信协议，如TCP/IP, UDP, Bluetooth, Wi-Fi。讲解数据传输的安全性与可靠性保障。 电源管理与功耗优化： 探讨医疗设备对电源稳定性和功耗的特殊要求。讲解低功耗设计技术、电池管理系统（BMS）的设计，以及能量收集技术在便携式医疗设备中的应用。 第四部分：特定医疗电子设备的应用实例 本部分将通过具体的医疗电子设备应用实例，将前三部分的技术融会贯通，展现数字电子技术在解决实际医疗问题中的强大能力。 数字心电图仪（ECG）： 详细分析ECG设备的信号采集、滤波、放大、ADC转换、存储、显示以及ECG特征提取（如QRS波群检测、心率计算）等各个环节的数字电子技术实现。 便携式血氧仪： 讲解血氧仪利用光学传感器测量血氧饱和度（SpO2）的原理，以及数字信号处理技术在处理光信号、计算SpO2值中的应用。 数字超声诊断仪： 探讨超声换能器的工作原理，回波信号的数字化处理、图像重建算法（如B超、彩色多普勒），以及数字图像处理技术在增强图像质量、辅助诊断中的作用。 电子内窥镜： 介绍内窥镜的图像采集（CCD/CMOS传感器）、信号传输（数字接口）、图像处理和显示系统，以及其在微创诊断和治疗中的应用。 医用监护仪（Patient Monitor）： 综合分析多参数医用监护仪的设计，包括ECG、血压（NIBP）、脉搏血氧（SpO2）、呼吸、体温等多种生理参数的采集、处理、显示和报警功能，以及嵌入式系统和RTOS在其中的核心作用。 远程医疗与可穿戴设备： 探讨数字电子技术如何支持远程医疗的实现，包括远程数据采集、传输、诊断。分析可穿戴生理监测设备（如智能手表的心率监测、ECG记录功能）的设计挑战与技术实现。 第五部分：医疗电子设计的相关考虑 本部分将补充讲解在医疗电子产品设计中必须重视的其他关键方面。 生物相容性与材料选择： 强调医疗设备与人体接触部位的材料选择，以及生物相容性测试的重要性。 电磁兼容性（EMC）与安全标准： 深入讨论医疗设备在电磁环境下的性能要求，以及相关的国际和行业安全标准（如IEC 60601系列）。 可靠性与故障分析： 讲解提高医疗设备可靠性的设计方法，以及故障模式与影响分析（FMEA）在设计过程中的应用。 数据安全与隐私保护： 强调医疗数据的敏感性，以及如何设计符合HIPAA等法规的数据加密、访问控制和隐私保护机制。 法规认证与市场准入： 简要介绍医疗电子产品进入市场所需的法规认证流程（如FDA, CE认证）。 目标读者 本书适合于电子工程、生物医学工程、计算机科学等相关专业的本科生、研究生，以及从事医疗设备研发、设计、生产、维护的工程师和技术人员。同时，对于对现代医疗技术与电子技术交叉领域感兴趣的科研人员和临床医生，本书也将提供有价值的参考。 总结 《现代医疗数字电子技术》是一本综合性学术著作，它不仅梳理了数字电子技术在医疗领域的应用脉络，更深入地剖析了其核心技术和前沿发展。通过理论讲解与实例分析相结合的方式，本书旨在为读者提供一个系统、深入的学习路径，助力他们在蓬勃发展的医疗电子领域中实现创新与突破。

评分☆☆☆☆☆

这本书在构建知识体系的完整性上做得尤为出色，它仿佛是一张精心绘制的数字技术全景地图。当我读完关于信号处理和嵌入式系统的章节后，我发现之前零散掌握的那些知识点，比如中断机制、I/O端口映射、中断向量表等，都被有机地串联了起来。书中对“实时性”的讨论非常深刻，它不仅涉及硬件时钟的精确控制，还深入探讨了操作系统调度算法对任务响应时间的影响。这超越了一般侧重于单一硬件模块的教材。作者的视野是系统级的，他总是在提醒读者，任何一个数字元件都不是孤立工作的，它们共同构成了一个相互制约、相互协作的复杂系统。这种全局观的培养，对于希望从操作者成长为系统架构师的读者来说，是无价的。它不是一本教你如何使用工具的书，而是一本教你如何理解和设计工具本身的指南。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书最深刻的印象是它在理论与实际应用之间的完美平衡。很多技术书籍，要么过于偏重理论推导，读起来像在啃哲学原著；要么就是堆砌大量的应用案例，却缺乏对底层逻辑的深入剖析。然而，这本著作找到了一个绝佳的切入点。举例来说，在讲解微处理器架构时，它没有停留在冯·诺依曼和哈佛结构的简单对比上，而是详细探讨了不同流水线设计对指令并行处理效率的影响，并配上了不同时钟周期下的性能对比图表。这些图表的设计极具匠心，它们不仅仅是数据的罗列，更像是一种视觉化的论证，让人清晰地看到效率提升的“拐点”在哪里。我特别欣赏作者在讨论存储器层次结构时所采用的对比视角——将SRAM、DRAM和闪存的读写延迟，类比为人脑中短期记忆、工作记忆和长期记忆的特性，这种跨学科的联想，极大地增强了知识的记忆深度和理解广度。它让读者感受到，自己不是在学习一堆孤立的技术点，而是在构建一个完整、有机的技术认知体系。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常吸引人，那种深邃的蓝色调和简洁的线条，一下子就让人联想到高科技和精确性。我原本以为这是一本晦涩难懂的技术手册，毕竟“数字电子技术”这几个字听起来就让人头大。但翻开目录，发现它对基础概念的介绍非常平易近人，比如对半导体器件特性的讲解，竟然用了很多生活化的比喻。作者似乎很擅长化繁为简，把复杂的电路原理和逻辑门的操作，描绘得如同搭积木一样直观。特别是关于数模/模数转换器的章节，以往我总是在这里卡壳，但这本书里，它通过一个虚拟的“声音采集和还原”的场景，把采样率、量化误差这些概念讲得透彻无比，让人茅塞顿开。我甚至开始思考，这些基础知识如何能被应用到我日常使用的智能家居设备中去，那种连接感和掌控感，是通过很多其他教科书无法给予的。这本书的排版也很出色，图示清晰，公式推导步骤详尽，即便是初学者，也能沿着作者的思路一步步走下去，而不至于迷失在密集的文字和符号中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的论述风格非常沉稳、严谨，透着一股老派工程师的匠气。它的语言组织极其考究，很少使用时髦的流行词汇，而是用精确的术语来构建逻辑链条。我尤其欣赏它在处理一些历史遗留问题时的态度。例如，在介绍特定总线协议的演进时，作者没有简单地批判旧标准的落后，而是深入分析了其在特定历史背景下的优势和局限，这体现了一种对技术发展脉络的尊重。在某些章节，你会发现作者会插入一些小小的“技术花边”，比如某个关键算法的发明者在研究过程中遇到的困难，这些细节虽然不直接影响核心公式的理解，却极大地丰富了阅读的趣味性，让技术不再是冰冷的机器指令，而是人类智慧的结晶。阅读过程中，我感觉自己就像是跟在一位经验丰富、不苟言笑的导师身后，他每一步都走得踏实，不容许任何模糊不清的概念存在。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本专著的过程，更像是一场思维的“瘦身训练”。作者非常注重逻辑的简洁性与高效性。在阐述复杂的反馈控制系统时，他采用了层层剥离的分析方法，首先从理想状态入手，逐步引入噪声、延迟和非线性因素，每引入一个变量，都会清晰地标示出它对系统稳定性和响应速度的具体影响。这种结构让读者能够清晰地分辨出“核心原理”和“实际干扰”之间的界限。更难得的是，书中对于计算复杂度和算法优化有着独到的见解。它不满足于告诉读者“如何实现”，而是深入探讨了“为什么这样实现最有效率”。对于那些需要编写底层固件或者进行性能调优的专业人士来说，这种对效率的执着追求，是这本书最具价值的部分。它训练你的思维模式，让你在面对任何技术问题时，都会本能地去寻找那个最简洁、最高效的结构。