基于MSP430心肺聽(tīng)診技能訓練系統的設計
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2．4 無(wú)線(xiàn)模塊的設計
無(wú)線(xiàn)模塊的設計包括兩個(gè)部分：硬件設計和軟件設計。硬件設計主要包括PCB圖的布局走線(xiàn)和天線(xiàn)設計兩方面，軟件設計主要是通信協(xié)議的定義。
無(wú)線(xiàn)模塊工作在ISM(Industrial Scientific Medical)超高頻段，因而對PCB板的布局提出了更高的要求。一般來(lái)說(shuō)，外圍元件要盡可能靠近無(wú)線(xiàn)芯片，并且所有元件要盡可能排列在PCB板的同一側，這樣可以在PCB板的另外一側進(jìn)行大面積的敷銅以減少干擾。軟件方面，良好的通信協(xié)議也是無(wú)線(xiàn)模塊穩定工作的重要保障之一。通信協(xié)議除了規定應答關(guān)系之外，檢錯也是一個(gè)重要環(huán)節。目前比較常用的檢錯方法是循環(huán)冗余校驗(CRC校驗)，其特征是信息字段和長(cháng)度字段的長(cháng)度可以任意選定。CRC碼集的選擇原則是：若設碼字長(cháng)度為N，信息字段長(cháng)度為K，校驗字段長(cháng)度為R，其中N=K+R，則對于CRC碼集中的任一碼字，當且存在一個(gè)R次的多項式g(x)，使得：
式中：m(x)為K次信息多項式；r(x)為R-1次校驗多項式；g(x)為生成多項式。發(fā)送方通過(guò)生成g(x)來(lái)產(chǎn)生CRC碼字，接收方將接收到的碼字多項式與生成多項式g(x)相除，若能除盡，則說(shuō)明接收正確。
2．5 電源模塊
在便攜式產(chǎn)品的設計中，為避免頻繁更換電池，延長(cháng)產(chǎn)品的一次使用時(shí)間，低功耗設計一直是重中之重。電源模塊主要用于對電池組的管理，并給系統的其他模塊供電。電源橫塊主要用在遙控器上，用來(lái)供給遙控器各模塊正常工作。本系統采用的是兩節電池供電的方式，具有升降壓功能的DC／DC電源芯片。良好的電源模塊設計可以有效提高電池的利用效率，維持穩定的電壓，減少電源紋波，增大輸出電流。
2．6 低功耗設計
由于本系統采用的是兩節干電池供電的方式，對系統功耗要求比較高。為了延長(cháng)電池的使用壽命，避免頻繁地更換電池，在系統設計的各個(gè)環(huán)節都要考慮到低功耗的設計要求。低功耗設計就是要降低系統時(shí)鐘頻率、電源電壓以及門(mén)的活躍因素。從硬件方面來(lái)講，要降低系統的功耗，就要盡可能選擇低功耗的芯片，或者帶有休眠功能的芯片。軟件方面，可以采用間斷喚醒的工作方式。如果某個(gè)功能模塊工作的空閑時(shí)間較長(cháng)時(shí)，可以暫時(shí)將其關(guān)閉或者使其處于低功耗狀態(tài)，然后通過(guò)定時(shí)喚醒來(lái)檢測應答信號，只有當接收到應答信號時(shí)模塊才進(jìn)入工作狀態(tài)。通過(guò)間斷喚醒的方式可以極大地降低系統的功耗。
3 上位機教學(xué)軟件
主控制器通過(guò)I／O口將模型人的位置信息傳到上位機，上位機根據收到的位置信號來(lái)控制上位機軟件界面的顯示，可以顯示聽(tīng)診的位置、聲音特點(diǎn)、與呼吸的關(guān)系以及聲音的波形信息，另外還可以外接揚聲器放大播放所聽(tīng)到的心肺聲音，達到醫學(xué)教學(xué)的目的。上位機界
面的設計框圖如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/199748.htm
4 結語(yǔ)
MSP430系列單片機的迅速發(fā)展和應用范圍的不斷擴大，主要取決于以下特點(diǎn)：強大的處理能力；采用了精簡(jiǎn)指令集(RISC)結構；具有豐富的尋址方式；簡(jiǎn)潔的27條內核指令以及片內數據存儲器都可以參加多重運算；高效的查表處理指令；較高的處理速度，在8 MHz晶體驅動(dòng)下指令周期為125 ns。這些特點(diǎn)保證編制出高效率的源程序。另外MSP430系列單片機的中斷源較多，并且可以任意嵌套，使用時(shí)靈活方便。當系統處于省電的備用狀態(tài)時(shí)，用中斷請求將它喚醒只用6μs。
本系統的優(yōu)點(diǎn)是由于系統利用MSP430超低功耗性能，因此設計具有很高的實(shí)用性和穩定性，并且該芯片具有較高的運算速度，較大的RAM和FLASH空間，具有可擴展的I／O口，兼容一些外部芯片，調試方便等優(yōu)點(diǎn)。系統用普通聽(tīng)診器去測試心肺音，更能逼真模仿真實(shí)的臨床環(huán)境，因而相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品的研究和開(kāi)發(fā)，不僅對于提高現階段我國醫學(xué)模擬教學(xué)的水平具有重要的現實(shí)意義，同時(shí)也具有良好的市場(chǎng)前景。
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