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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对于需要实时存储多通道生理参数数据的监护系统,可采用ATMEL公司的AT45系列SPI串行接口低电压FLASH存储器。
对于更进一步的数据存储容量要求(1G字节以上)可以考虑目前优盘中常用的并行高容量FLASH存储芯片,其缺点是占用MCU的I/O资源过多,功耗稍高。
数据采集
F149的A/D转换模块ADC12具有四种转换模式:单通道单次转换、单通道重复转换、序列通道单次转换及序列通道重复转换。在监护系统中往往需要采集多通道、连续变化的数据,则序列通道单次转换模式的时序控制较为简单,灵活性较高。
采用序列通道单次转换模式时,应相应设置控制寄存器ADC12CTL1的SHP=1,同时将SHS(采样输入信号源选择控制位)设置为1,即由F149内的Timer_A.OUT1触发采样定时器。定时器A可以工作在增计数模式,其定时间隔就是A/D转换的采样时间间隔。采用定时器输出信号触发采样的优点在于:能精确控制采样时间间隔;由于采用硬件定时,因此MCU可以在定时间隔内进入休眠状态,并由中断唤醒,这就完全符合了基于中断的微功耗程序设计原则。
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