主處理器EFM32單片機(jī)是挪威的Energy Micro最新推出的超低功耗單片機(jī)，功耗只有現(xiàn)有同類內(nèi)核單片機(jī)的四分之一，且具有豐富的外設(shè)接口。本文選用EFM32LG332F64，具有64K的FLASH和32K的RAM，該型號芯片最大FLASH可以達(dá)到256K。EFM32單片機(jī)含有2個12位的DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換通道，滿足系統(tǒng)的要求。選用TLC2252雙路運算放大器作為電壓跟隨器，其中一路作為DA轉(zhuǎn)換后的跟隨，以提高信號的帶負(fù)載能力，另一路與分壓電路配合搭建成基準(zhǔn)電路，為RL和LL提供1.65V的基準(zhǔn)電壓，基準(zhǔn)電壓電路如圖3所示。模擬開關(guān)電路部分選取芯片CD74HC4051PWR，通過單片機(jī)的PA0-PA2三個GPIO口控制芯片的通道選擇，實現(xiàn)不同導(dǎo)聯(lián)的波形切換輸出。模擬開關(guān)部分電路如圖4所示。

　　軟件設(shè)計

　　該心電信號發(fā)生器軟件設(shè)計中重要的工作是初始化模塊、導(dǎo)聯(lián)切換控制，針對系統(tǒng)各項功能的要求，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)使得系統(tǒng)可以穩(wěn)定地工作。主處理器EFM32LG332F64的初始化，包括對GPIO口的初始化、時鐘的初始化、DA的初始化等等。主處理器EFM32LG332F64通過USB數(shù)據(jù)線接收PC機(jī)發(fā)送的波形和導(dǎo)聯(lián)命令數(shù)據(jù)包，并對波形數(shù)據(jù)進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換，控制輸出時間。單片機(jī)控制模擬開關(guān)電路實現(xiàn)輸出導(dǎo)聯(lián)波形，從而達(dá)到信號模擬的效果。軟件流程圖如圖5所示。

　　總結(jié)

　　系統(tǒng)的主處理器EFM32LG332F64單片機(jī)是低功耗、低噪聲、具有Cortex-M3內(nèi)核的32位單片機(jī)，其高達(dá)48MHz的主頻可以提高系統(tǒng)的性能和運算速度。通過PC機(jī)的數(shù)據(jù)輸入，EFM32LG332F64單片機(jī)完成數(shù)據(jù)解包、定時發(fā)送、導(dǎo)聯(lián)切換等功能，實現(xiàn)了不同導(dǎo)聯(lián)的心電信號以及檢測波形信號的模擬，由于采用USB供電、EFM32LG332F64內(nèi)置DAC模塊，本文設(shè)計的心電信號發(fā)生器具有運算速度快、低功耗、體積小等特點，功能齊全，攜帶方便，對心電信號的研究與心電相關(guān)醫(yī)療器械的研發(fā)具有較大的意義。

　　參考文獻(xiàn)：
　　[1] 余學(xué)飛.現(xiàn)代醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計[M].第2版.廣東:華南理工大學(xué)出版社,2007:76-100
　　[2] 田大軍,張子明,施遠(yuǎn)征,蘇文娟,楊廷雷.心電模擬波形發(fā)生系統(tǒng)的設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2010,(9):141-144
　　[3] 狄國偉,唐曉英,劉偉峰.心電信號實驗研究系統(tǒng)設(shè)計[J].生命科學(xué)儀器,2007,(5):23-26
　　[4] 周文芳.多道心電信號發(fā)生器的設(shè)計[J].濰坊學(xué)院學(xué)報,2009,9,(6):29-30
　　[5] 李朝偉,羅二平,何史林,應(yīng)俊,陳廣飛,劉長庭.多功能心電信號模擬器研制[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2011,32,(5):6-8