医用录像机作为微创手术设备系统的重要组成部分,目前正广泛地应用于外科手术中。然而,国内的医用录像机产品大都被国外大厂所垄断,价格高昂且只具备基本的录像存储等功能,无法满足目前对医用录像机高清化、网络化、智能人机交互等功能需求。本文在研究分析国内外医用录像机功能及技术实现方案的基础上,基于Hi3531芯片设计开发了一套具备全高清视频录制、存储、播放、网络传输、智能人机交互等功能的医用高清录像机硬件系统。首先分析了当前医用录像机的功能需求,定义了医用高清录像机的硬件规格及设计指标,然后进行了硬件总体方案的设计,接着分别设计了主板和接口板的电路,包括Hi3531最小系统电路、SATA接口电路、USB接口电路、以太网接口电路、音频接口电路、DVI和SDI接口电路、STM32控制系统电路及电源电路。其次,分别进行了 6层主板和4层接口板的PCB叠层设计、布局设计、采用高速信号布线方法进行了主板和接口板中的高速信号的布线设计、采用约束驱动布局布线技术进行了 DDR3的布线设计、采用数模混合信号布线的工程方法进行了音频模块电路的布线设计、采用电源完整性设计的工程方法进行了电源与地的布线设计,给出了 PCB设计成果。最后结合软件程序对硬件系统做了调试,并进行了全部功能测试、电压及纹波测试、功耗测试、关键时钟信号测试和EMC测试等硬件性能测试。测试结果表明:本文设计开发的医用高清录像机硬件系统各电源电压误差在±10%以内,系统最大功耗42W,静电防护等级达到±8KV(接触放电)、±15KV(空气放电)要求,通过了电磁兼容性认证测试,系统运行稳定可靠,各项设计指标均已实现。