高低端血壓計設計的軟硬件平臺介紹

在設計血壓計等應用時(shí)，產(chǎn)品設計和開(kāi)發(fā)人員總是被要求創(chuàng )造各種不同的設計，硬件和軟件維護都成了問(wèn)題。有沒(méi)有一種方案可以實(shí)現低端和高端產(chǎn)品之間的兼容性？使得設計和開(kāi)發(fā)人員能夠設計出一個(gè)軟硬件平臺，以適應各種產(chǎn)品的不同特性？本文將介紹這種方案。

　　產(chǎn)品設計和開(kāi)發(fā)人員總是被要求創(chuàng )造各種不同的設計，從低成本低端產(chǎn)品到高成本高端產(chǎn)品。這就給設計團隊帶來(lái)了問(wèn)題，因為當硬件出現問(wèn)題時(shí)，就必須對三至四個(gè)不同硬件主板進(jìn)行修改。

　　軟件也是一個(gè)問(wèn)題。軟件維護不僅費用昂貴，而且同時(shí)維護幾個(gè)產(chǎn)品也是一項艱巨的任務(wù)。Flexis QE128微控制器實(shí)現了低端和高端產(chǎn)品之間的兼容性。這使得設計和開(kāi)發(fā)人員能夠設計出一個(gè)軟硬件平臺，并根據需要添加和拆解硬件和軟件，以適應各種產(chǎn)品的不同特性。

　　硬件架構

　　新 Flexis器件能夠讓硬件開(kāi)發(fā)人員為幾個(gè)項目開(kāi)發(fā)出一個(gè)硬件平臺，將那些要求更高集成的設計部件放入單獨的物料單中。在印刷電路板布局過(guò)程中，不同構造塊被放入不同區域并在其自己的區域內走線(xiàn)，使設計呈現模塊化的視圖。每個(gè)模塊都代表一個(gè)單獨的構造塊，只有在創(chuàng )建新設計時(shí)才添加進(jìn)去。這種方法就是硬件構造塊方法。

　　圖1是高端血壓計演示板的框圖。低端設計可以使用相同的硬件和印刷電路板，但不能使用系統中未使用的安裝區。例如，低端應用可能不具備在印刷電路板上進(jìn)行連接的能力，因此，該設計的物料單可能就不包括與連接有關(guān)的硬件。

圖1：血壓計框圖。

　　軟件架構

　　整個(gè)平臺的軟件被開(kāi)發(fā)為非阻塞式，因此，MCU能夠在沒(méi)有操作系統的情況下處理幾項不同的任務(wù)。每個(gè)模塊都作為獨立狀態(tài)機或基于中斷的流程進(jìn)行工作，每次MCU通過(guò)代碼運行時(shí)狀態(tài)機都會(huì )自動(dòng)更新。以這種格式編寫(xiě)的代碼讓MCU總能返回到主循環(huán)，即使當一項任務(wù)正確地停止工作時(shí)，MCU也能繼續運行。圖2 顯示了軟件的工作流程。

圖2：血壓計軟件流程圖。

　　當程序中添加新模塊時(shí)，初始化代碼就?插入代碼，簡(jiǎn)單地調用一下主循環(huán)內的子程序，就能使工作代碼模塊保持運行。

　　血壓計應用

　　兩款演示產(chǎn)品顯示出新Flexis器件給設計和開(kāi)發(fā)人員帶來(lái)的靈活性。該應用建立在相同的硬件和軟件平臺上。

　　心跳檢測

　　當給綁在一個(gè)人手臂上的袖帶放氣時(shí)，您可以發(fā)現袖帶上的總壓力有輕微的變化(圖3)。袖帶上的這種壓力變化實(shí)際上是由于血液循環(huán)的壓力變化引起的。這種變化通過(guò)一個(gè)高通濾波器(頻率為1Hz，并設置偏置)放大。這個(gè)新信號就是心跳信號。