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摘要:在便携式心电监护仪器设计中 ,微处理器是影响系统功耗的重要因素,可以通过对微处理器内部资源的设计来降低
& o) X/ z* u9 V6 \6 A, Z整个系统的功耗C8051P040单片机是一低电压供电<2. 7~3. 6 V),集成度更高,运行速度更快的8位CP51处理器,因此1 `( x+ u% H/ M s
C8051F040单片机在低功耗系统设计中具有很大优势,在便携式心电监护仪的设计中.我们采取了一系列的硬件 和软件措施.$ W. {& k1 t% m$ e; H& x' N
系统功耗降低了近30 %. .
* s+ ^. B0 h. l2 c关键词:心电监护仪;低功耗;系统设计;C8051F040单片机* m5 d( V/ i- o! ]* k
由于心脏疾病的发病具有突发性、高危险性等* }8 h8 @. a4 u/ Q0 w. Z; F
特点,因此有必要设计一种能长时间随身携带的监+ N: V$ f/ Z: [ H: S' \
护仪来测量并分析病人的心电图、发出预警信号,以8 Q/ }/ ?6 [/ I& J8 _8 h5 i( u& s
进行及时抢救.该监护仪使用电池供电,并且要求连
, K8 J" s% o9 U续工作数天,因此在系统设计中功耗问题显得尤为) _; L; I+ m+ m& I7 m; _ U9 Y' G
重要,而一种集成度高、微功耗的微处理器是降低系! s" e; V \) Q
统功耗的关键.我们在该系统设计中采用了7 [. ?) j! n# F1 h
C8051F040单片机达到了低功耗的目的. 8 x0 R6 l# M* \8 {, d
1心电监护仪的系统组成及分析
* h4 u5 @ s3 y% N& b0 z0 B8 J心电监护仪的一-般结构如图1,该系统包含模
2 f' m1 l7 T+ A拟电路和数字电路,通过模拟部分实现对心电信号! W8 Y0 t/ x" T: P
的采集、前置放大、滤波、模数转换和数模转换,数字) K. o$ J8 E6 |1 ~
2 L* {, T, t& D& }+ T. w
部分以微处理器为核心,对采集到的数据进行存储& `5 ?' j7 w ]% c. r6 q6 z3 D+ t# m$ m
和处理、与PC通讯、ECG显示,通过诊断软件对病! {7 {3 b0 c) s* L- D9 @* e
人ECG进行分析,在发现异常信号时报警.由于在
6 j6 T! M) W" R1 |& Y该系统中用到较多的外围器件,为减少整个系统的. p- j1 q: S: E
功耗,必须采用低功耗、集成度高的芯片,目前在系
5 l4 M3 s; d5 E& X6 `* p统设计中广泛应用的低功耗单片机已有多种，- Q' I7 j! ^6 k( [$ [- f
MSP430F149单片机采用TI公司最新的低功耗技! f, l; d+ v- r. i
术,可以工作在1.8~3.6 V的电压下,有正常工作
8 a% ~2 ~/ H; x4 K模式(AM)和5种低功耗模式(LMP0、LMPI、
8 N2 c# E0 t- C. u4 b1 {LMP2、LMP3、LMP4) ,各种模式之间可以相互切
. Q" z- K8 l' c9 S换,其集成了1个模拟比较器、一个12位A/D转换& A, B+ N0 _; a$ V' K# O
器、11个16位定时器、高达60 kbyte的Flash、 2
. O, d; h, Y$ w# f0 N" l7 ^2 lkbyte的RAM.1个硬件乘法器,两个串行通信接口: q* g, B) A1 E) i' y8 _& p
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发表于 2020-3-24 09:13
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