基于SPCE061A的血壓模擬發(fā)生器的設計
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凌陽SPCE061A單片機支持語音播放技術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)動方式，其結構是由兩個DAC通道或一個PWM驅(qū)動通道構成。兩類實現(xiàn)方式實質(zhì)都為數(shù)／模轉(zhuǎn)換，都是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬電流信號輸出。該設計的音頻輸出采用雙通道數(shù)／模轉(zhuǎn)換DAC方式，即數(shù)字信號通過10位DAC轉(zhuǎn)換成3 mA驅(qū)動的模擬電流信號輸出，經(jīng)SPY0030A芯片信號放大后，由揚聲器輸出。音頻電路圖如圖4所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/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點陣液晶顯示模塊具有20個引腳。價格低廉，數(shù)據(jù)可讀可寫，使用方便。其驅(qū)動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)動器的點陣型液晶控制芯片。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鐘控制，集成化程度高，自帶液晶所必需的電源驅(qū)動。
2．6 低功耗設計
SPCE06lA在功能上增加了睡眠與喚醒功能。當IC在接受到睡眠信號后關閉系統(tǒng)時鐘(PLL振蕩器)，進入睡眠狀態(tài)。可以通過對P_SystemClock(寫)(7013)單元寫入CPUCLKSTOP控制字(CPU睡眠信號)使系統(tǒng)從運行狀態(tài)轉(zhuǎn)入低功耗睡眠狀態(tài)。系統(tǒng)進入睡眠狀態(tài)后，通過設置該單元的第4位可以打開或關閉32 768 Hz實時時鐘，同時程序計數(shù)器(PC)會停在程序的下一條指令計數(shù)上，當有喚醒事件發(fā)生后，由此繼續(xù)執(zhí)行程序。只有當IOA[7～O]內(nèi)位的控制字為000，001和010時，相對應位才具有喚醒功能。系統(tǒng)收到喚醒信號后會接通PLL振蕩器，同時回響應喚醒事件的處理并初始化。CPU需要200μs的時間完成喚醒，隨意喚醒睡眠的頻率不能超過5 kHz，否則CPU無法進入睡眠模式。該系統(tǒng)在規(guī)定時間內(nèi)沒有接收到按鍵觸發(fā)即轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)。
3 軟件設計
SPCE061A單片機內(nèi)部具有9個中斷向量，可安置14個中斷源。14個中斷源分為兩個定時器溢出中斷、兩個外部中斷、一個串行口中斷、一個觸鍵喚醒中斷、7個時基信號中斷、PWM音頻輸出中斷，可以靈活地配置給各個模塊使用。圖5為主程序流程圖。本設計的軟件采用C語言編寫，整個程序包括主程序、A／D轉(zhuǎn)換、鍵盤掃描子程序、延時子程序、顯示及語音播放子程序等。系統(tǒng)啟動后，先進行初始化操作，初始化程序主要完成I／O端口初始化、開定時中斷、調(diào)用開機顯示界面、接收鍵盤賦值，驅(qū)動電磁閥跳動等。然后進入循環(huán)，接收傳感器輸出電壓值，與預設值進行比較后，根據(jù)設定調(diào)用語音播報函數(shù)，SPCE061A自帶有多種音頻壓縮算法，具有豐富的語音函數(shù)庫可分別實現(xiàn)高保真音樂、普通話音等語音效果。本設計采用SACM_A2000音頻壓縮算法提供音頻輸出，使用SACM A2000模塊的函數(shù)進行開發(fā)，可直接調(diào)用相應的API函數(shù)，軟件編程容易，可方便地完成語音的播放，大大節(jié)省了開發(fā)設計的時間。
4 結 語
本文詳細介紹了為醫(yī)療培訓機構開發(fā)的便攜式血壓模擬發(fā)生器。功能上主要是把應用越來越廣泛的SPCE061A單片機自帶的數(shù)字語音處理應用于醫(yī)療設備。系統(tǒng)利用了SPCE061A單片機強大的處理能力，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，可擴展的空間還很大。系統(tǒng)成本低、操作方便，經(jīng)大量實驗測試表明，其性能穩(wěn)定，功耗低，并且在系統(tǒng)功能擴展上具有較大的潛力，有很好的應用前景。
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