Принцип побудови медичних моніторингових систем з відеовиходом VGA/DVI на базі мікроконтролера RP2040

Abstract

Робота присвячена розробці та принципу побудови бюджетних і компактних прототипів медичних моніторингових систем для візуалізації біометричних даних у реальному часі. Запропоновано архітектурне рішення на базі двоядерного мікроконтролера RP2040, яке завдяки використанню програмованих блоків введення-виведення (PIO) та прямого доступу до пам'яті (DMA) дозволяє генерувати стабільний відеосигнал VGA/DVI без значного навантаження на основні процесорні ядра. Описано практичну реалізацію макету з інтеграцією датчика пульсоксиметрії MAX30102 через інтерфейс I2C та наведено 4-етапний алгоритм обробки даних (збір, масштабування, оновлення буфера методом «ковзного вікна» та вивід графіка). Показано, що представлена система здатна виводити графіки біосигналів на стандартні монітори у роздільній здатності $640\times480$ пікселів при 60 fps без використання додаткових виділених відеоконтролерів