149心电记录仪.docVIP

??? 摘要：介绍了由低功耗大容量Flash闪速存储器K9K2G08及低功耗单片机MSP430F149等组成的微型低功耗大容量心电记录仪的设计，有效地解决了Holter需要大存储容量与低功耗的问题。该记录仪可完整地记录超过200小时的心电信息，具有体积小、功耗低的特点，可在需要的时候将数据传送到PC机中查看和分析心电图，特别适合于家庭监护和心电短暂异常病人的疾病诊断。 字串4 动态心电记录仪 大容量Flash存储器 低功耗单片机 字串4 常规心电图记录仪是医生诊断心脏疾病的主要手段之一，但它仅能记录短暂心搏情况。由于在相当多的情况下难以记录到即刻发作时的心电图改变，导致无法作出正确的诊断和治疗。因此对病人进行长时间的心电图记录有着极其重要的临床价值。而微型动态心电记录仪能及时记录到普通心电图检测时病人不易出现的短暂异常心电活动，为临床分析病情提供重要客观依据。目前的便携式心电记录仪存储容量偏小，最多只能记录八小时的心电数据；而微机控制的监控分析仪，虽然性能优良，但其体积大，不适合病人家庭监护及心电短暂异常病人携带。因此开发了低功耗大存储容量的微型动态心电记录仪，该记录仪可完整地记录下超过200小时的心电信息；且功耗低，使用常见的五号两节镍氢、碱性或普通干电池供电，适合于中小型医院以及家庭使用。 字串9 1 心电记录仪主要器件 字串2 图1是微型心电记录仪的基本电路组成框图，该电路中全部芯片均为3.3V低电源电压、低功耗芯片，整机耗电约12mA×3.3V。 字串3 1．1 低功耗大容量Flash存储器K9K2G08 字串1 微型心电记录仪的数据存储器采用的三星公司的NAND结构的Flash数据存储器件K9K2G08。该存储芯片是目前容易较大的Flash芯片之一，单片容量达256M+8M字节。存储器按页进行读写，按块擦除，通过分时复用I/O口完成命令/地址/数据的读写和擦除。K9K2G08存储芯片由2048个块（block）组成，每个块有64页，每页有2K+64字节，另有2K+64字节的缓冲RAM。如表1所示，对每一页的寻址需要通过I/O口送出五个地址，第三至第五行地址（A11～A27）指明寻址到某一页，第一、第二列地址指明寻址到页的指定区中某一字节。表1 存储器的地址 字串4 　 I/O 0 I/O 1 I/O 2 I/O 3 I/O 4 I/O 5 I/O 6 I/O 7 　 1 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 列地址 2 A8 A9 A10 A11 L L L L 列地址 3 A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18 A19 行地址 4 A20 A21 A22 A23 A24 A25 A26 A27 行地址 5 A28 L L L L L L L 行地址 该存储器允许用户对任意页或字进行编程和写缓冲操作，随机读数据的时间为25μs，连续读数的时间为50ns。芯片的块擦除时间为2ms,连续读数的时间为50ns。芯片的块擦除时间为2ms，编程时间为300μs，擦除/编程循环高达10万次，数据保存时间可达10年。芯片使用2.7V～3.6V的电源电压，读写工作时电流为10mA，在待机方式下电流仅为50μA，功耗非常小。它的存储容量为256M字节，是一种低功耗、高密度、非易失的动态数据存储介质，非常适合作为动态心电记录仪的数据存储器，平均功耗小于2mA×3.3V。 字串1 按每分钟采样200次心电信号计算，24小时存储的数据容量大约为34M，256M容量的存储器存储时间可超过180小时，按一定规律去掉连续重复的数据后存储时间甚至可超过500小时，可以满足要求。同时在软件设计上采用循环记录的形式，当256M记录完毕时，擦除一个块，再写入新的心电数据。所以该仪器记录的总是最近几天的心电数据。 字串3 当PC机通过USB接口读记录仪时，对于256M数据，大约需要30分钟。为此将Flash数据存储器焊接在单独的印制板上并加抗静电封装，与单片机之间采用可插拔接口连接。这样医生可以将记录心电数据的存储器板拔下插到USP接口电路上，如图2所示，由PC机读取数据进行心电波形的处理、显示、分析。而且可以在极短的时间内更换存储器板，而不耽误病人使用。存储器板上设置接入标识、容量标识等硬件标志，单片机能识别出是否插上存储器板及其容量。存储有64M、128M、256M字节等多种容量供用户选择。??? 1．2 低功耗单片机MSP430F149 字串8 MSP430F149是TI公司推出的一款低电源电压范围（1.8V～3.6V）的低功耗16位单片机。该芯片内含60Kbyte的Flash EPROM以及2KByte的RAM。有一个性能齐全的基础时钟模块，包括一个数据控振荡器（DCO）和两个晶体振