随着近年来微电子技术的快速发展和工艺的进步,医用电子领域中,常用的一些医疗监护设备有向着便携式、微型化及家庭化发展的新趋势,一些小型化、简便易用的监护仪器在社区医疗、家庭护理方面扮演着越来越重要的角 {MOD}。这其中,基于微功耗架构设计的新型微控制器和一些低功耗优势明显的新型器件为这种趋势提供了新的助力并为之奠定了坚实的基础。
系统设计
为满足社区、家庭医疗监护的需要,便携式医疗监护系统往往需要在现场采集并存储一些人体生理信号的相关数据,如心电信号、血氧饱和度、心率及体温等,以达到监控人体重要生理参数的目的,并能够对这些生理参数的信号进行相应的识别和处理(如关键指标不正常时自动报警),能够提供简便的人机交互界面,数据可以传输给PC机进行后续的处理。便携式医疗监护系统的结构框图如图1所示。
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TI公司的MSP430F149正是具有超低功耗特点的16位微控制器,其功耗可以达到微安级。
F149的软件结构也针对低功耗而设计,从备用模式唤醒MCU仅需6μS。中断和子程序调用无层次限制,这种丰富的中断能力减少了系统查询的需要,可以方便地设计出基于中断结构的数据采集及存储程序。
采用MSP430F149作为便携式医疗监护系统的中央控制单元,提升了系统的先进性、可靠性和集成度。
数据存储器
在便携式医疗监护系统中,在数据存储容量要求不高的情况下(几十K字节以内),可以通过一定的软件设计技巧将数据存储在MCU内的FLASH存储器中。F149内有60KB的FLASH ROM,由2段信息存储器和118段主存储器构成,主存储器中除了放置控制程序的存储段以外,系统采集到的人体生理参数数据也可以逐段地依次存入到其它的空余存储段中。这样就可以节省专用的数据存储芯片,使得在便携式监护系统中,一片16位微控制器—F149芯片就足以替代以前“单片机+数据存储芯片+A/D芯片”的常规组合,既降低了成本又有效提高了系统的集成度。
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