基于MSP430设计的微型家用心电图机

技术分类: 嵌入式系统  | 2006-03-07
来源:TI | 作者:天津大学精密仪器与光电子工程学院 阮三元 李刚

       (四)外部心电数据存储器--1兆位3V供电的闪速可编程可电擦除的16位存储器AT29LV1024

      
AT29LV1024是一种3V系统供电的闪速可编程可电擦除的16位存储器(PEROM),具有1M位的存储空间,1M位的存储空间分成512个分区,每一分区128个字。该芯片采用ATMEL公司先进的非易失性的COMS工艺制造,在使用温度范围内存取时间为150ns,此时功率消耗仅为54mW。当AT29LV1024处于休眠状态时,CMOS的维持电流不超过50μA。AT29LV1024的每一分区可擦写超过10,000次。

       AT29LV1024具有掉电保护功能,方便的在线编程能力不需高的输入电压,指令系统在3V电压下即可控制AT29LV1024。从AT29LV1024中读取数据与EPROM的操作相似,再编程能力是以每一分区为单位的,128字的数据装入AT29LV1024的同时完成编程。在一个再编程周期里,存储单元的寻址和128字的数据通过内部锁存可释放地址和数据总线,这样可为其他操作提供地址和数据总线。编程周期开始AT29LV1024会自动擦除分区的内容,然后对锁存的数据在定时器的作用下进行编程。编程周期的结束是通过查询I/O7或者I/O15的 有效时实现的,一旦编程周期结束,就可开始一个新的读或编程操作。AT29LV1024的工作原理如图4所示。

AT29LV1024的工作原理


  

     AT29LV1024是一种新型的存储器,具有以下特点:(1)3V~3.6V供电范围;(2)单一3V读写操作;(3)硬件和软件数据保护;(4)快速读取时间:150ns;(5)低功率消耗:15mA有效电流,50μA CMOS维持电流;(6)分区程序操作:擦除、编程单向循环方式,512个分区(128字/分区),内部地址和128字数据锁存;(7)快速的的分区编程周期:20ms;(8)内部程序和定时器控制;(9) 查询程序是否结束;(10)典型擦除、编程可超过10 000次;(11)CMOS和TTL可兼容的输入输出;(12)有商用和工业用的温度可选范围。

       在家用单导心电图机中,利用AT29LV1024作为单片机片外扩展的数据存储器,存放心电数据,这些存放的数据可在线实时使用或需要时从存储器中读取。AT29LV1024的掉电保护的功能可以在意外掉电或关闭电源的情况下保存数据,这样不仅确保了数据的可靠性,还可以省电。由于AT29LV1024可作程序存储器也可作数据存储器,因而在这里存放从人体采集的心电数据,这些数据是通过单片机的A/D转换获得的心电信号的数字量,这些数字量首先存放在单片机的内部RAM中,当内部RAM存满128字之后数据便依次存放在外部数据存储器AT29LV1024中,今后需要使用这些数据时,便可从AT29LV1024中读出。AT29LV1024可存储或修改几段不同时期的心电波形,例如:用户的日常病例,以供日后参考。当需要更新这些数据时可以通过电擦除更新已存储的数据,以重新存储新的心电数据。

       由于从AT29LV1024的再编程能力是以每一分区为单位的,128字的数据装入AT29LV1024的同时完成编程,它的每次操作时是以128字单位的,每次存储、更新都是128字,并且每次在送128字数据之前都需要进行初始操作,程序如下:

程序


       AT29LV1024在系统中的应用使用户不仅能快速地实现所需功能,而且电擦除的方式为程序和数据的存储和更新提供了方便,特别是其掉电保护的功能可以在意外掉电或关闭电源的情况下保存数据,确保了存储的可靠性并减少了耗电,是以往采用RAM所不具有的功能,对于心电数据的存储有很大的方便,例如从人体所采样的A/D值可随时存储在AT29LV1024中,以便回放、打印、传输时调用。

        (五)液晶显示系统--LMS0912A液晶显示模块

      
LMS0192A液晶模块是一种小型的液晶系统,它的外观尺寸为79×42mm,44个引脚。160×64点阵显示,点大小为0.30×0.34(mm),点间距0.34×0.38(mm)。内部拥有大规模集成并带有驱动器和控制器,它直接受单片机控制,接收8位的串行或并行显示数据的同时可将数据显示,并将数据存储在片内的数据存储器中(DDRAM)。DDRAM中的数据显示单元与液晶屏的点阵单元存在一一对应关系,并且LMS0192A液晶模块数据的读写操作不受外部时钟的控制,因而LMS0192A的显示具有很高的灵活性。LMS0192A液晶模块带有液晶必须的电源驱动电路,这样可用最少的元件和最小的功耗实现模块的功能。

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