FPGA為核心的多功能輸液系統(tǒng)的設計

　　顯示器選用唯信諾公司提供的OLED有機發(fā)光顯示器，分辨率160×128，6.5K色，用16位并行數(shù)據(jù)總線與FPGA相連。OLED的控制芯片為LGDP4216，OLED供電電壓10 V～21 V，接口供電電壓2.2 V～3.3 V。顯示區(qū)域大小可變，最大160（RGB）×128行，刷新率有7種，默認90 Hz。

　　2.7 RS232數(shù)據(jù)傳送與報警

　　使用MAX3232電平轉換芯片和9針D型連接器進行串口通信。由于系統(tǒng)是3.3 V供電，因此需要使用MAX3232進行電平轉換。MAX3232是3.3 V工作電源的RS232轉換芯片。護士室MAX3232適配器端口裝有三個LED燈分別用來顯示執(zhí)行狀態(tài)、數(shù)據(jù)傳送、報警。串口直接連接到CyclII FPGA上。MAX3232芯片包含兩組收發(fā)器，最大數(shù)據(jù)傳輸率250 kb/s。報警功能主要是在護士室顯示，綁定在傳輸模塊上，當余液控制達到下限時發(fā)生報警。

　　3 軟件設計

　　輸液控制主程序主要由初始化模塊和各功能模塊組成，如圖5所示。初始化模塊主要完成對通信、中斷、定時的初始狀態(tài)設置。初態(tài)時，RS232通信端口設置為接收狀態(tài)，波特率設置為19 200 b/s；各功能模塊包含鍵盤控制、點滴速度檢測、步進電機控制、數(shù)據(jù)顯示、語音通信及報警等。

　　本系統(tǒng)采用Cycl-one II的FPGA進行開發(fā)，其鍵盤操作方便快捷，LCD顯示一目了然，語音通信及報警功能提高了醫(yī)患人員的安全感。本系統(tǒng)充分利用了鍵盤PIO、LCD顯示、ADC和DAC音頻接口、RS232串行通信口等，縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期，降低了系統(tǒng)的開發(fā)成本。通過實驗測試，系統(tǒng)各檢測傳感器、控制執(zhí)行機構、顯示、報警等功能正常，性能達到了設計要求。