足底压力分布测量系统主要应用于医学领域和制鞋领域,对人体生物力学的研究有重要意义。目前,随着对人体各种运动状态下足底压力分布研究的深入,以往价格昂贵、体积庞大、功能单一的系统已经不能满足应用需求,因此,足底压力分布测量系统的研究向便携式、低成本、高精度、多功能方向发展。本文设计了一种基于嵌入式软核处理器技术的便携式人体足底压力分布测量系统,采用Altera公司SOC的SOPC解决方案,在低成本的Cyclone II FPGA器件中嵌入软核处理器Nios II及其外围设备,使整个系统的主要功能在单芯片上实现,大大缩小了系统体积,降低了功耗和成本,增强了系统的抗干扰能力,也提高了系统的运行速率、精度和可靠性,同时使得系统具备良好的扩展性;采用内嵌薄片式微型压力传感器的压力鞋垫,使该系统能够连续测量足底压力分布,真实地反映人体各种运动状态下足底压力分布状况,而且具有鞋垫大小可定制的特性。论文针对便携式足底压力分布测量系统的设计要求,给出了系统整体设计方案,并实现了该系统。本文介绍了构成该系统的三个模块:第一部分是数据采集模块的硬件设计与实现,它通过嵌入到鞋垫内的多个微型压力传感器来获取人体足底的压力分布情况,并将其转换为数字信号。第二部分是控制及数据处理模块的硬件和软件设计与实现,它是本系统的核心,通过基于FPGA的嵌入式软核处理器技术,实现对整个系统的控制,以及对采集到的数据的处理和发送。第三部分是数据显示模块的软件设计与实现,它以直观的形式显示足底压力数据。作者在Altera FPGA的软、硬件开发平台上实现该测量系统。实验结果表明该系统设计合理,可正确测量足底压力分布,并实时或非实时地显示数据。可以说,该系统为片上测控系统的设计奠定了技术基础。