基于Hi3531的醫(yī)用高清錄像機硬件設計.pdf

1、醫(yī)用錄像機作為微創(chuàng)手術設備系統(tǒng)的重要組成部分，目前正廣泛地應用于外科手術中。然而，國內(nèi)的醫(yī)用錄像機產(chǎn)品大都被國外大廠所壟斷，價格高昂且只具備基本的錄像存儲等功能，無法滿足目前對醫(yī)用錄像機高清化、網(wǎng)絡化、智能人機交互等功能需求。
　　本文在研究分析國內(nèi)外醫(yī)用錄像機功能及技術實現(xiàn)方案的基礎上，基于Hi3531芯片設計開發(fā)了一套具備全高清視頻錄制、存儲、播放、網(wǎng)絡傳輸、智能人機交互等功能的醫(yī)用高清錄像機硬件系統(tǒng)。首先分析了當前醫(yī)用錄像機

2、的功能需求，定義了醫(yī)用高清錄像機的硬件規(guī)格及設計指標，然后進行了硬件總體方案的設計，接著分別設計了主板和接口板的電路，包括Hi3531最小系統(tǒng)電路、SATA接口電路、USB接口電路、以太網(wǎng)接口電路、音頻接口電路、DVI和SDI接口電路、STM32控制系統(tǒng)電路及電源電路。其次，分別進行了6層主板和4層接口板的PCB疊層設計、布局設計、采用高速信號布線方法進行了主板和接口板中的高速信號的布線設計、采用約束驅(qū)動布局布線技術進行了DDR3的布線

3、設計、采用數(shù)?；旌闲盘柌季€的工程方法進行了音頻模塊電路的布線設計、采用電源完整性設計的工程方法進行了電源與地的布線設計，給出了PCB設計成果。最后結(jié)合軟件程序?qū)τ布到y(tǒng)做了調(diào)試，并進行了全部功能測試、電壓及紋波測試、功耗測試、關鍵時鐘信號測試和EMC測試等硬件性能測試。
　　測試結(jié)果表明:本文設計開發(fā)的醫(yī)用高清錄像機硬件系統(tǒng)各電源電壓誤差在±10％以內(nèi)，系統(tǒng)最大功耗42W，靜電防護等級達到±8KV（接觸放電）、±15KV（空氣放電