电子系统设计

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电子系统设计范文第1篇

一、EDA技术的定义及构成

所谓EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统。它是以计算机为工作平台，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以EDA工具软件为开发环境，以大规模可编程逻辑器件PLD(ProgrammableLogicDevice)为设计载体，以专用集成电路ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)、单片电子系统SOC(SystemOnaChip)芯片为目标器件，以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化设计过程[J]。在此过程中，设计者只需利用硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionlanguage)，在EDA工具软件中完成对系统硬件功能的描述，EDA工具便会自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片。尽管目标系统是硬件，但整个设计和修改过程如同完成软件设计一样方便和高效。

现代EDA技术的基本特征是采用高级语言描述，具有系统级仿真和综合能力。EDA技术研究的对象是电子设计的全过程，有系统级、电路级和物理级各个层次的设计。EDA技术研究的范畴相当广泛，从ASIC开发与应用角度看，包含以下子模块：设计输入子模块、设计数据库子模块、分析验证子模块、综合仿真子模块和布局布线子模块等。EDA主要采用并行工程和“自顶向下”的设计方法，然后从系统设计入手，在顶层进行功能方框图的划分和结构设计，在方框图一级进行仿真、纠错，并用VHDL等硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述，在系统一级进行验证，最后再用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网表，其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路。

二、EDA技术的发展

EDA技术的发展至今经历了三个阶段：电子线路的CAD是EDA发展的初级阶段，是高级EDA系统的重要组成部分。它利用计算机的图形编辑、分析和存储等能力，协助工程师设计电子系统的电路图、印制电路板和集成电路板图。它可以减少设计人员的繁琐重复劳动，但自动化程度低，需要人工干预整个设计过程。

EDA技术中级阶段已具备了设计自动化的功能。其主要特征是具备了自动布局布线和电路的计算机仿真、分析和验证功能。其作用已不仅仅是辅助设计，而且可以代替人进行某种思维。

高级EDA阶段，又称为ESDA(电子系统设计自动化)系统。过去传统的电子系统电子产品的设计方法是采用自底而上(Bottom-UP)的程式，设计者先对系统结构分块，直接进行电路级的设计。EDA技术高级阶段采用一种新的设计概念：自顶而下(TOP-Down)的设计程式和并行工程(ConcurrentEngineering)的设计方法，设计者的精力主要集中在所设计电子产品的准确定义上，EDA系统去完成电子产品的系统级至物理级的设计。此阶段EDA技术的主要特征是支持高级语言对系统进行描述。可进行系统级的仿真和综合。

三、基于EDA技术的电子系统设计方法

1.电子系统电路级设计

首先确定设计方案，同时要选择能实现该方案的合适元器件，然后根据具体的元器件设计电路原理图。接着进行第一次仿真，包括数字电路的逻辑模拟、故障分析、模拟电路的交直流分析和瞬态分析。系统在进行仿真时，必须要有元件模型库的支持，计算机上模拟的输入输出波形代替了实际电路调试中的信号源和示波器。这一次仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。仿真通过后，根据原理图产生的电气连接网络表进行PCB板的自动布局布线。在制作PCB板之前还可以进行后分析，包括热分析、噪声及窜扰分析、电磁兼容分析和可靠性分析等，并且可以将分析后的结果参数反标回电路图，进行第二次仿真，也称为后仿真，这一次仿真主要是检验PCB板在实际工作环境中的可行性。

可见，电路级的EDA技术使电子工程师在实际的电子系统产生之前，就可以全面了解系统的功能特性和物理特性，从而将开发过程中出现的缺陷消灭在设计阶段，不仅缩短了开发时间，也降低了开发成本。

2.系统级设计

系统级设计是一种“概念驱动式”设计，设计人员无须通过门级原理图描述电路，而是针对设计目标进行功能描述。由于摆脱了电路细节的束缚，设计人员可以把精力集中于创造性概念构思与方案上，一旦这些概念构思以高层次描述的形式输入计算机后，EDA系统就能以规则驱动的方式自动完成整个设计。

系统级设计的步骤如下：

第一步：按照“自顶向下”的设计方法进行系统划分。

第二步：输入VHDL代码，这是系统级设计中最为普遍的输入方式。此外，还可以采用图形输入方式(框图、状态图等)，这种输入方式具有直观、容易理解的优点。

第三步：将以上的设计输入编译成标准的VHDL文件。对于大型设计，还要进行代码级的功能仿真，主要是检验系统功能设计的正确性，因为对于大型设计，综合、适配要花费数小时，在综合前对源代码仿真，就可以大大减少设计重复的次数和时间，一般情况下，可略去这一仿真步骤。

第四步：利用综合器对VHDL源代码进行综合优化处理，生成门级描述的网表文件，这是将高层次描述转化为硬件电路的关键步骤。综合优化是针对ASIC芯片供应商的某一产品系列进行的，所以综合的过程要在相应的厂家综合库支持下才能完成。综合后，可利用产生的网表文件进行适配前的时序仿真，仿真过程不涉及具体器件的硬件特性，较为粗略。一般设计，这一仿真步骤也可略去。

第五步：利用适配器将综合后的网表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作，包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化和布局布线。:

第六步：将适配器产生的器件编程文件通过编程器或下载电缆载入到目标芯片FPGA或CPLD中。如果是大批量产品开发，通过更换相应的厂家综合库，可以很容易转由ASIC形式实现。

四、前景展望

21世纪将是EDA技术的高速发展时期，EDA技术是现代电子设计技术的发展方向，并着眼于数字逻辑向模拟电路和数模混合电路的方向发展。EDA将会超越电子设计的范畴进入其他领域随着集成电路技术的高速发展，数字系统正朝着更高集成度、超小型化、高性能、高可靠性和低功耗的系统级芯片(SoC，SystemonChip)方向发展，借助于硬件描述语言的国际标准VHDL和强大的EDA工具，可减少设计风险并缩短周期，随着VHDL语言使用范围的日益扩大，必将给硬件设计领域带来巨大的变革。

参考文献：

[1]谭会生，张昌凡.EDA技术及应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2001.

电子系统设计范文第2篇

【关键词】Multisim；Labview；虚拟仪器

1.引言

EDA(Electronic Design Automation，电子设计自动化)技术集计算机技术、电子技术、信号处理技术于一体，是近代电子信息领域发展起来的杰出成果，而相关的EDA软件又代表着电子系统设计的技术潮流。在众多的EDA软件中，各应用软件各有侧重点，例如Multisim侧重仿真，Protel软件侧重于设计PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)，Labview软件侧重于开发虚拟仪器。随着软件版本不断升级，功能和元件库的不断更新，要求各类相关软件之间相互兼容。本文中采用EWB 9和Labview 8.2为例进行介绍。

2.电子系统设计流程

大多数电子系统设计流程都包括总体方案的确定、单元电路设计、参数计算、元器件选择、计算机模拟仿真、实验等步骤。在实际制作和调试中，分为硬件系统和软件调试，硬件系统完成电路的设计，软件设计结合实际硬件动作过程，通过软件控制电路工作。先调试硬件电路，在确保无误的情况下再去调试程序，达到软硬件结合。

3.EWB 9与Labview8.2概述

EWB 9各工具间及与Labview的关系如图1所示。

3.1 Multisim9概述

EWB 9包括Multisim 9、Ultiboard 9、Multi MCU、VHDL/Verilog VHDL四部分[1]。Multisim属于PCB前端设计工具，主要完成电路的输入、仿真，在电路仿真所需元件中，若用到PLD(Programmable Logic Device，可编程逻辑器件)，需调用VHDL/verilog组件；若用到MCU(Micro Controller Unit，微处理单元)时，需调用Multi MCU组件。如果库中没有图2中所示的仪器仪表时，可借助Labview开发虚拟仪器，共同完成电路的前端设计。而PCB后端设计工具—Ultiboard是进行PCB的设计与制作，是实物的最终实现形式，借助于软件可实现电子系统的设计、制作、调试、生产等。

3.1.1 Multisim9软件开发的背景

在科学技术日新月异的背景下，随着教育改革的深入，如何实现教育技术现代化、教学手段现代化已经成为我国教育改革所面临的一个重要课题。目前，在电工电子技术实验教学方面，国内多数高校仍主要采用实物元器件进行硬件连线测试，这种方式在给学生开设一些扩展性、设计性以及综合性试验时将会遇到困难。随着电子和计算机技术的进步，推动了EDA技术的普及与发展，使得电子工程师大量的设计工作可以通过计算机来辅助完成。

3.1.2 Multisim9的特点及应用

Multisim 9具有以下几个特点：

(1)仿真的手段切合实际，选用的元器件和测量仪器与实际情况非常接近，并且仪表和一些元件用3D方法表示，真实、可视、直观。

(2)可以对电路中的元器件设置故障，如开路、短路和不同程度的漏电等，针对不同故障观察电路的各种状态，从而加深对电路原理的理解。

(3)有多种输入输出接口，与NI相关虚拟仪器软件的完美结合(例如NI Labview 8.2)，可相互转换。Multisim产生的电路文件还可以直接输出至常见的Protel、Tango、Orcad、Ultiboard等印制电路板(PCB)排版软件。

Multisim软件是EWB5.X升级后的版本，在电子技术界也称为“虚拟实验室”软件，利用完善的数据库，它可完成常见电路的仿真，包括电路基础、模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理及应用、PLD/CPLD/FPGA、PLC、自动控制技术、传感器、电力电子技术等课程的大部分实验。利用该软件的基本分析方法和高级分析方法可实现对电路在不同因素下的工作过程，比如在温度、误差等影响下的数据，并以此作为维护和改进电路的重要依据。

3.2 Labview 8.2概述

Labview 8.2操作界面如图3所示。

3.2.1 软件开发的背景

随着科学技术的不断发展和进步，从最初使用的模拟指针式电表，后来发展到数字式电表，然后又有智能化仪表。而虚拟仪器是基于计算机的仪器，具体是将仪器装入计算机，以通用的计算机硬件和操作系统为依托，实现各种仪器功能。今后，虚拟仪器仪表技术必将由于计算机的普及而得到迅速发展。

LabVIEW(Laboratory Virtual Inst-rument Engineering)，可以理解为实验室虚拟仪器集成环境，它是一种用图形来编程的语言，所以称为“G”语言(Graph图形)。“C”语言是用的字符代码来编程的，用LabVIEW的“G”语言编程，基本上可以不写代码，而是用工程师们所熟悉的图标和框图来“绘制”程序流程图，显得生动和形象。掌握了LabVIEW软件编程技术，再将计算机的屏幕作为虚拟仪器的硬件，人们就可以随心所欲地“制造”出自己所需要的各种高性能测量仪器[2]。

3.2.2 Labview的应用

利用现代化的教学手段建立虚拟仪器，它的效果和实验室的结果基本一样，却可以节约人力、财力、物力，而且能节省时间，达到事半功倍的作用。有时，在实验室、生产车间和生产现场，为完成某项测试和维修任务，通常需要许多仪器，如：示波器、万用表、频谱分析仪等等。但是由众多的仪器构成的测试系统，价格昂贵、体积庞大、连接和操作复杂，测试效率低。而利用PC机资源(处理器、存储器、显示器等)、仪器硬件(传感器、信号调理器等)和数据采集、过程通讯、信号处理及图形用户界面的应用软件有效的结合，将根据需要在个人计算机上设计出具有特定功能的仪器，再加上协议等，就可实现设备和PC机的通信，常用的软件即是Labview。

4.Multisim 9与Labview 8的通信及应用实例

4.1 相互通信

在使用Multisim 9仿真电路时，需调用虚拟仪器完成数据的测量。但有时库中没有所需仪器，用户必须自定义仪器的功能和实现形式，然后嵌入到仿真电路中去，都要借助于Labview来实现。电路仿真过程中，保存的仪表数据为Labview Measurements File(*.lvm)，可作为源文件被Labview应用[3]。

在Mulitisim 9元件库中，有通过Labview提供的四种仪器，分别是麦克风、扬声器、信号发生器、信号分析仪。用户可调用库中仪器的模板进行自定义VI(虚拟仪器)。

4.2 应用实例

下面以Binary-Weighted-Input DAC(权电阻网络D/A转换器)电路图为例，详细说明Multisim 9和Labview 8.2的应用，以及后续和其它软件的兼容[4][5]。

4.2.1 Multisim画图，仿真波形图，前端输入发(如图4、5所示)

4.2.2 调用库中模板，创建VI

数/模转换器的输出需要四路输入信号，例如D0—D3。考虑到库中元件和仪器的具体情况，采用Labview 8.2，作出信号发生器XLV1—XLV4[6]，如图6所示。

4.2.3 利用Transfer功能，做成PCB，3D视图

完成电路的仿真后，借助于Multisim的传送功能，得到Protel PCB(*.NET)等文件，也可直接导入到Ultiboard 9中完成印制电路板的设计，如图7、8所示。

5.结论

从以上分析和实践表明，Multisim和Labview的结合可使电子系统设计更加简单化，提高了效率。再利用Labview的各种通信协议，可实现电子系统和生产设备之间的相互通信，实现了网络化。随着软件版本的不断升级，元件库和功能的不断完善，各软件之间的相互兼容，比如在转换到PCB软件的过程中，出现的网络表(Netlist)错误、封装(Footprint)错误等一些问题将会得到解决，真正实现了电子电路仿真、设计、制板一体化。

参考文献

[1]路而红.虚拟电子实验室—Multisim7 & Ultiboard7[M].北京:人民邮电出版社,2005:1-3.

[2]陈宏希.Labview8.0入门与提高篇[M].北京:中国石化出版社,2009:2-8.

[3]郭锁利,刘延飞.基于Multisim 9的电子系统设计、仿真、与综合应用[M].北京:人民邮电出版社,2008:286-291.

[4]康华光.电子技术基础(数字部分)[M].北京:高等教育出版社，2004:389-393.

[5]李良荣.EWB9电子设计技术[M].北京:机械工业出版社,2007:232-235.

[6]陈隆道,周剑,许昌.虚拟仪器—测试技术的新领域[J].科技通报,1999,(1):24-29.

电子系统设计范文第3篇

1.电子系统需求分析

基于对传统财务管理系统和医院信息系统分析、归纳和总结，依据医院财务管理制度、财务管理指标体系和总会计师制度指导思想，采取各级医院数据、信息和管理大集中的方式。在数据集中方面，通过建立医院的财务数据仓库和相关医疗数据中心，对医院财务数据信息进行批量处理、实时采集和集中管理。在实现数据大集中系统整合基础上，集成大数据思想精华、数据库反规范化与映射化简（Map Reduce）的理论实践，搭建数据仓库和挖掘引擎，并充分利用 NOSQL 技术和Mongo DB 文档型数据库特点，聚合相应的业务数据并保存在Near Cache 中，提高系统性能，报表生成效率，突破现有财务系统局限性。

基于大数据思想的医院财务管理和决策系统，有效合理收集和存储现有医院海量数据，集科学、有效、便捷的数据诊断、聚合与分析方法，提供动态实时财务数据的同时，更力求挖掘数据内在价值并转换为信息。以医院已有信息系统和财务系统作为数据源，通过作业调度子系统（CA Auto sys）收集批量数据（Batch）和企业级服务总线采集实时数据（Real Time），存储于医疗财务数据仓库，并缓存聚合数据于Mongo DB - Near Cache中，并辅以在线事务处理和分析能力设计的平台。

该系统设计初衷是从现有医院财务和相关信息系统中单向导入数据，不影响原系统的数据结构域内容，从而在不影响医院正常信息化系统工作前提下，通过数据采集、导入、矩阵运算、公式计算，对信息化数据深度化分析，帮助医院实现绩效的科学管理，从而真正利用信息化手段实现“数字化决策”，推动医院数字化建设。 从医院领导和管理层的实用角度来看，可以快速查询历史时间段数据、动态利润表信息、财务预算分析、收入和支出财务报表，甚至当前实时交易数据信息的下钻（drill down）和上卷（roll up）信息，以及现金流 T+n 分析；从趋势分析和对比分析角度看，可以查询、调用以不同组织方式呈现的不同时期的财务信息，设定财务风险预警阀值，跟踪设备收益率；从决策分析角度，可以查看描述性和预

2.系统功能分析包括

本系统首先基于开放性原则、可靠性和易用性原则、可管理性原则和安全性原则。在此基础上，实现以下功能：

动态利润分析功能――通过动态利润报表展示，反映一定时期内的经营成果，时间跨度可以是一个月、一周、产品周期或几个财务月的跨度，为绩效考核提供原始数据同时亦可为预算跟踪提供决策依据。有助于评价医院或每个科室的获利能力与盈利能力。另外，本系统不仅仅支持现有财务报表，譬如：临床、住院药占比，检查、检验、器材等收入结构，科研、医疗、业务收入结构，营房建设、网络支出、新项目和设备的支出等，形成动态利润分析和财务报表信息。还可以提供很多有价值的财务分析基本资料，譬如T+n现金能力分析、资产周转率、资产收益率等。基于对盈利分析历史数据、成本分析历史数据和投资分析前瞻性数据从医院整体盈利情况出发，分析利润占整体销售的比例、人均利润率和利润占总投入资产的百分比，用以分析现有的财务问题，并对短期的策略问题提出解决方案并支持医院长期投资的价值最大化。另外，由于很多财务报表生成慢，准确率低等限制，本系统通过将数据加载到Mongo DB Near Cache中，从而实现报表生成从几分钟到几秒钟质的飞跃。

财务能力分析功能――财务分析体系的作用在于评价医院财务指标、权衡经营业绩的重要依据，它是挖掘潜力、改进工作、实现理财目标的重要手段和合理实施投资决策的重要步骤。本系统支持以指标方式显示损益信息，设定风险预警阀值和跟踪设备收益率、未来增长趋势与成本管理趋势分析。

成本管理分析功能――以总会计师制度为指导思想，成本管理更注重对流程的改进，对各种相关环节进行调整，而不是纯粹的压指标，更不是一味的压低成本指标，而是整合业务，注重流程改进，达到资源配置优化的目的，从而切实发现自身流程问题，一定程度上解决“看病贵”的问题。

定制管理信息功能――对于不同级别管理人员，除了关注基本通用财务数据之外，对财务趋势或决策分析信息关注点各有差异。该功能能够实现用户化定制功能， 并提供 Floor 和 Cap值设定，以预测风险。用户定制功能以及列宽度设定，布局等信息将以 Workspace思想按照 Xml 文件存储在服务器中。

3.电子系统功能需求模块分析

本系统主要包括如下功能模块：基本信息模块、动态利润模块、财务分析模块、决策分析模块、聚合引擎模块、数据交换通用模块、效益分析模块、快速查询模块、统计分析公共模块、字典维护模块、安全管理模块等11个功能模块。其中主要模块概述如下：

基本信息模块：主要针对医院人力资源、科室管理信息、药品信息和设备等信息收集与显示，作为本系统的只读属性的Reference Data使用。

动态利润模块：按照不同查询条件，动态返回不同期间，科室等的利润情况功能，快速准确提供利润变化。

财务分析模块：主要依据财务指标体系，按照不同区间范围等限定条件，动态生成财务数据指标，譬如变现能力比率，资产管理比率，负债比率等。

决策分析模块：建立在智能财务数据仓库基础上的OLAP，生成的描述性和预测性业务数据和决策分析数据展示。

电子系统设计范文第4篇

关键词：电气控制系统；分布式控制系统；数据通信

一、分布式控制设计

分布式数字控制系统的结构大致可以用下图来表示：

火电厂电气综合自动化系统中的硬件管理器主要是用来控制并实时监控通信接口和功率模块的运行情况，并根据这些实时传输的数据来对系统进行深入分析，保证其可靠高效运行。现阶段有关硬件管理器性能提高的技术有很多，但就实际效果来看基于相臂的硬件管理器在使用过程中表现最佳。

二、发变组保护配置分析

（一）发电机匝间保护方式选择问题。现阶段在理论界有关发电机相间短路、匝间短路等最佳保护方式探讨中，支持最多的当属配置横差保护。但由于大多数电厂机组的每相绕组均是按照两相并联设计的，导致中性点处有三个引出端子。这种结构就是的我们在实际应用过程中，不能进行配置横差保护。所以当前国内很多机组都是采用其他匝间保护方式，来限制因定子线圈匝间短路而烧坏铁芯的情况，纵向零序电压保护是目前使用较为广泛的一种匝间保护方式。

（二）转子接地保护。一点接地最大的威胁就在于，它会使得整个转子电压分布发生变化，进而非常容易引起两点接地。所以我们必须要对发电机组转子接地保护进行深入研究。通常情况下，发变机组会配置一套切换采样转子接地保护系统，而励磁系统则会安装一套注入式转子接地保护系统。虽然为了能够可靠实现转子接地保护，两套保护系统均会配置，但它们直接存在着相互干扰的关系，所以在实际运行过程中，两者只能同时运行一套。

三、基于相臂的硬件管理器设计

基于相臂的硬件管理器是当前该领域的重点研究课题，这种硬件管理器在实际使用中，既要注重系统运行灵活性，同时也要保证系统能够从根本上简化整个发电的控制和通信过程。干扰对于电路实际运行过程影响非常大，任何细微的干扰都有可能导致整个发电系统崩溃。我们在对干扰进行研究时，不仅要分析控制干扰的方法，同时还要对其产生机理进行深入研究，以期能够找寻根本解决干扰的方式。就目前的研究结果来看，PEBB模块中最容易受到干扰影响的是其控制芯片。所以我们在设计并制作电路板时，一定要将DSP和PLD等芯片远离干扰源。同时控制芯片的供电电路一定要配置去耦电容，保证所有与芯片直接联系的控制信号均与去耦电容共用一个接地点，只有这样设计才能够尽可能的实现去耦目标。

四、应用管理器设计

对于硬件管理器而言，其主要控制对象就是整个系统的底层硬件。应用管理器的存在保证了系统控制算法和逻辑更加具有针对性，本文在结构上将应用管理器分为三大块：DSP芯片，PLD逻辑器件以及光线网络通讯接口。其中使用的DSP芯片是ADSP21062，之所以使用这种芯片，是为了提高应用管理器的计算量。应用管理器的运行流程为：

应用管理器DSP对硬件管理器的控制是由中断服务程序来执行的，如果应用管理器DSP测量到SYNC模块中有较大信号，那么DSP就会启动中断操作。

五、分布式系统上层网络设计

相较于普通意义上的电力电子系统而言，分布式电力电子系统中的DC/DC、DC/AC、AC/AC变流器是广泛分布于大型自动控制系统直流母线当中的。系统所需要执行的每一个操作，均是由这些变流器共同协作完成的。很多情况下，系统运行稳定性以及变流器通信效率都与系统最上层通讯网络结构有着直接关系。系统中变流器运行方案就是通过该网络实现相互连接，并在以太网技术的基础之上不断优化而得。，

结语：火电厂电气综合自动化系统构建是一个非常复杂的工程，它涉及到多方面学科，譬如，电气、通信、自动化等等。本文只是将该系统中的几个重要组成部分进行了简单介绍，很多细节上的内容并没有进行更为深入的研究。在今后的工作中，笔者将继续致力于该领域的研究工作，以期能够获得更多有价值的研究成果。

参考文献：

电子系统设计范文第5篇

关键词：结构化；电子病历；病历质控

1系统分析与初步设计

1.1旧病历系统的局限性 医院现行电子病历从2010年开始使用，运行之初，使广大医生能从繁重的纸质病历文档的书写任务中解脱出来从而能把更多的精力投入到医务工作中。然而，随着医院信息化程度的日益提高，非结构化的电子病历已经无法满足医院广大医务工作者及医院管理者的各项科研、统计、分析等工作的需要。

1.2结构化电子病历的可行性及目标分析 结构化电子病历能够与医院现行的HIS、RIS、LIS、PACS等子系统有机集成，直接提取相关的数据、图像信息至病历系统，数据的共享可以最大程度地减少相同内容在不同文书中的重复录入，减轻医务工作人员书写病历时的录入劳动强度。各种复杂而明确的逻辑关系判断可以避免书写过程中出现前后矛盾、不合理诊断等情况的发生。医生在书写病历时，文书的创建时间和完成时间也自动存入数据库的相关表中，从而可以实现病历的时限质控。由于病历的内容都是以数据字段的形式存入各个表中并在各科室之间实现共享，因此有利于科室之间的协同合作，很便于随时查询、统计与分析，也有利于管理部门及时了解和决策，这也为科研教学提供了准确的第一手资料。

1.3数据与数据流的分析 作为医院信息科工作人员，收集整理调研过程中的各项数据并不存在什么困难，数据不全、采集不合理、处理流程不畅或数据分析不合理等问题，在这个过程中都得到了比较好的解决。通过对采集到的原始数据进行去粗存精、去伪存真的质量控制，我们最终获得了本院结构化电子病历系统的基础数据。

本电子病历系统涉及到几十个关系表，由于之前开发医院HIS、LIS、RIS等子系统积累了不少经验，加上事先计划周密，分析得当，我们几天内一气呵成，为后继的数据库设计、系统设计、代码设计等工作打下了很好的基础。

经过系统调研阶段的分析并根据管理科室和临床科室的要求，确定系统的基本功能和工作过程如下。

病历系统从各子系统收集相关数据，提交信息到病案、质控等子系统，管理科室根据各项制度审核，将质量信息反馈到各相关科室，相关科室整改后更正病历中不合规范的内容，管理科室再审核……，如此循环直至病历文书合格。

1.4系统逻辑模型 经过系统调研和分析，根据管理层和临床科室的要求，综合考虑可靠性和灵活性，确定了结构化电子病历系统的目标如下：①规范电子病历书写；②生成病历质控报表；③反馈病历质量；④完成规范的病历文书。

2系统详细设计

2.1系统总体设计

2.1.1系统功能结构设计 主要模块功能如下：①系统设置：主要包括基础资料维护和权限管理。②病历模板：主要包括各类病历文书的词库和基础数据集。③病历管理：包括患者信息及医院各子系统内患者相关信息。④病历质控：包括时限、实时质控及记录查询……。

2.1.2系统配置设计 计算机是结构化电子系统运行过程中贯穿始终的工具，是系统赖以生存的基础，因此合理配置计算机、网络系统可以使系统安全、可靠、高效地运行。

2.1.2.1硬件配置 客户端：PC、打印机，服务器端：HP Proliant DL388Gen8 Intel（R） Xeon（R） CPU E5-2609 64G，其它：打印机、千兆交换机等。

2.1.2.2软件配置 操作系统：①客户端：windows XP或win7；IE8及以上、.net framework 2.0sp2及以上；②服务器端：windows 2008 Server；

2.1.2.3网络配置 在医院现有网络基础构架上，把节点普通交换机升级更新为千兆程控交换机，整个网络采用星型连接拓扑结构。

2.1.3信息代码设计 一套好的代码方案对于系统开发极为重要，可以使数据的设计和维护更简单，使计算机处理事务更高效。以下是结构化电子病历系统中信息代码的一部分。

2.3系统处理设计 经过对结构化电子病历系统大量的分析和优化之后，确定了最后的数据流程和业务流程，合理划分了各个子系统。

所有子系统中，系统设置和病历管理是最关键、最重要的两个子系统。

系统设置包括基础数据维护和权限管理两个功能模块，基础数据维护较为简单，而权限管理则是整个系统中极为重要的一个模块，它的功能和设置决定了整个结构化电子病历系统能否正常运行以及系统的安全状况。这个模块主要包括角色管理、业务配置、编辑器权限、医生上下级关系等。

系统用户角色分为系统管理角色、住院病历书写以及门诊病历组三个角色，每个用户须赋予对应的角色后才能进一步操作；业务配置主要管理结构化电子病历系统与HIS、PACS等系统的接口配置；编辑器权限主要配置用户对各类病历文书的操作权限，如编辑、修改、打印、插图、排版等操作。

病历管理是广大医务人员操作病历的模块，他们可以在这里书写、修改各类病历文书，查看患者医嘱信息、检验信息、检查信息、体温信息以及病历文书的质控信息。

对于用户的业务请求，系统处理过程如下：用户输入正确的用户名和密码登录后，系统先判断用户拥有科室，根据科室拥有的业务权限赋予用户访问对应的功能模块的权限，再根据编辑器权限的设置对用户赋予对病历文书的对应操作权限；用户完成操作退出系统后，系统写入该用户的操作日志。

3系统实施

3.1程序设计与调试 开发工具选择微软的Visual Studio C#；数据库管理系统采用Oracle 12c_x64；程序构架采用浏览器/服务器（B/S）模式。

程序调试包括数据测试、操作测试、模块功能测试等。

3.2人员培训 包括对系统管理人员的培训和医院使用该系统的医务人员的培训。先进行医院全员集中培训，在试运行阶段再对每一个科室的人员进行培训。

3.3系统的试运行与转换 服务器端配置好IIS及访问权限后，在内三科开始试运行，经过15 d的试运行，使用顺利后顺利转换。

参考文献：

[1]中华人民共和国卫生部 国家中医药管理局[S].电子病历基本构架与数据标准（试行），2009，12：10-11.

[2]刘鹏.基于Hadoop的结构化电子病历存储检索系统研究与改造[J].中国数字医学，2015，（1）：41-42.