基于SPCE061A的血壓模擬發(fā)生器的設(shè)計(jì)
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凌陽(yáng)SPCE061A單片機(jī)支持語(yǔ)音播放技術(shù)所要求的硬件和軟件的全部功能。硬件方面，SPCE061A有兩類D／A轉(zhuǎn)換通道，一類是直接采用數(shù)／模轉(zhuǎn)換的DAC方式，另一類是采用脈寬調(diào)制的PWM驅(qū)動(dòng)方式，其結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)DAC通道或一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)通道構(gòu)成。兩類實(shí)現(xiàn)方式實(shí)質(zhì)都為數(shù)／模轉(zhuǎn)換，都是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電流信號(hào)輸出。該設(shè)計(jì)的音頻輸出采用雙通道數(shù)／模轉(zhuǎn)換DAC方式，即數(shù)字信號(hào)通過10位DAC轉(zhuǎn)換成3 mA驅(qū)動(dòng)的模擬電流信號(hào)輸出，經(jīng)SPY0030A芯片信號(hào)放大后，由揚(yáng)聲器輸出。音頻電路圖如圖4所示。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/195828.htm
2．5 液晶顯示模塊
系統(tǒng)采用的CMS-TG94DYSG-w小型液晶顯示模塊，該128×64點(diǎn)陣液晶顯示模塊具有20個(gè)引腳。價(jià)格低廉，數(shù)據(jù)可讀可寫，使用方便。其驅(qū)動(dòng)芯片采用三星電子公司生產(chǎn)的KS0713。它是一種小型的大規(guī)模集成并帶有驅(qū)動(dòng)器的點(diǎn)陣型液晶控制芯片。KS0713體積小，外觀尺寸只有42 mm×39 mm，可直接由微處理器控制，數(shù)據(jù)讀寫操作不受外部時(shí)鐘控制，集成化程度高，自帶液晶所必需的電源驅(qū)動(dòng)。
2．6 低功耗設(shè)計(jì)
SPCE06lA在功能上增加了睡眠與喚醒功能。當(dāng)IC在接受到睡眠信號(hào)后關(guān)閉系統(tǒng)時(shí)鐘(PLL振蕩器)，進(jìn)入睡眠狀態(tài)?？梢酝ㄟ^對(duì)P_SystemClock(寫)(7013)單元寫入CPUCLKSTOP控制字(CPU睡眠信號(hào))使系統(tǒng)從運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)入低功耗睡眠狀態(tài)。系統(tǒng)進(jìn)入睡眠狀態(tài)后，通過設(shè)置該單元的第4位可以打開或關(guān)閉32 768 Hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘，同時(shí)程序計(jì)數(shù)器(PC)會(huì)停在程序的下一條指令計(jì)數(shù)上，當(dāng)有喚醒事件發(fā)生后，由此繼續(xù)執(zhí)行程序。只有當(dāng)IOA[7～O]內(nèi)位的控制字為000，001和010時(shí)，相對(duì)應(yīng)位才具有喚醒功能。系統(tǒng)收到喚醒信號(hào)后會(huì)接通PLL振蕩器，同時(shí)回響應(yīng)喚醒事件的處理并初始化。CPU需要200μs的時(shí)間完成喚醒，隨意喚醒睡眠的頻率不能超過5 kHz，否則CPU無(wú)法進(jìn)入睡眠模式。該系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有接收到按鍵觸發(fā)即轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)。
3 軟件設(shè)計(jì)
SPCE061A單片機(jī)內(nèi)部具有9個(gè)中斷向量，可安置14個(gè)中斷源。14個(gè)中斷源分為兩個(gè)定時(shí)器溢出中斷、兩個(gè)外部中斷、一個(gè)串行口中斷、一個(gè)觸鍵喚醒中斷、7個(gè)時(shí)基信號(hào)中斷、PWM音頻輸出中斷，可以靈活地配置給各個(gè)模塊使用。圖5為主程序流程圖。本設(shè)計(jì)的軟件采用C語(yǔ)言編寫，整個(gè)程序包括主程序、A／D轉(zhuǎn)換、鍵盤掃描子程序、延時(shí)子程序、顯示及語(yǔ)音播放子程序等。系統(tǒng)啟動(dòng)后，先進(jìn)行初始化操作，初始化程序主要完成I／O端口初始化、開定時(shí)中斷、調(diào)用開機(jī)顯示界面、接收鍵盤賦值，驅(qū)動(dòng)電磁閥跳動(dòng)等。然后進(jìn)入循環(huán)，接收傳感器輸出電壓值，與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較后，根據(jù)設(shè)定調(diào)用語(yǔ)音播報(bào)函數(shù)，SPCE061A自帶有多種音頻壓縮算法，具有豐富的語(yǔ)音函數(shù)庫(kù)可分別實(shí)現(xiàn)高保真音樂、普通話音等語(yǔ)音效果。本設(shè)計(jì)采用SACM_A2000音頻壓縮算法提供音頻輸出，使用SACM A2000模塊的函數(shù)進(jìn)行開發(fā)，可直接調(diào)用相應(yīng)的API函數(shù)，軟件編程容易，可方便地完成語(yǔ)音的播放，大大節(jié)省了開發(fā)設(shè)計(jì)的時(shí)間。
4 結(jié) 語(yǔ)
本文詳細(xì)介紹了為醫(yī)療培訓(xùn)機(jī)構(gòu)開發(fā)的便攜式血壓模擬發(fā)生器。功能上主要是把應(yīng)用越來(lái)越廣泛的SPCE061A單片機(jī)自帶的數(shù)字語(yǔ)音處理應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備。系統(tǒng)利用了SPCE061A單片機(jī)強(qiáng)大的處理能力，以及豐富的外圍接口，SPCE061A片內(nèi)有32 KB的FLASH ROM，該系統(tǒng)完成所有功能僅占用一半的FLASH資源，可擴(kuò)展的空間還很大。系統(tǒng)成本低、操作方便，經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，其性能穩(wěn)定，功耗低，并且在系統(tǒng)功能擴(kuò)展上具有較大的潛力，有很好的應(yīng)用前景。
評(píng)論