基于C8051蹦0单片机的便携式心电监护仪的低功耗设计。

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摘要:在便携式心电监护仪器设计中 ,微处理器是影响系统功耗的重要因素,可以通过对微处理器内部资源的设计来降低
整个系统的功耗C8051P040单片机是一低电压供电<2. 7~3. 6 V),集成度更高,运行速度更快的8位CP51处理器,因此
. f9 }( \- b# X8 hC8051F040单片机在低功耗系统设计中具有很大优势,在便携式心电监护仪的设计中.我们采取了一系列的硬件 和软件措施.
系统功耗降低了近30 %. .
' T/ c, i3 G1 r. z. U关键词:心电监护仪;低功耗;系统设计;C8051F040单片机
$ F! k& k- N# Z9 b$ w/ ?0 X由于心脏疾病的发病具有突发性、高危险性等
* L2 ]8 i! o, c; J/ L! H特点,因此有必要设计一种能长时间随身携带的监
护仪来测量并分析病人的心电图、发出预警信号,以
8 l1 P& C: r3 s" n7 c1 \进行及时抢救.该监护仪使用电池供电,并且要求连
9 M/ m, X& V1 X9 O9 U4 R续工作数天,因此在系统设计中功耗问题显得尤为
重要,而一种集成度高、微功耗的微处理器是降低系
; D7 q. [8 P# L+ I( R8 O统功耗的关键.我们在该系统设计中采用了
C8051F040单片机达到了低功耗的目的.
7 c1 U5 N& I$ b1心电监护仪的系统组成及分析
- Z8 g9 V* W, U9 x' Y心电监护仪的一-般结构如图1,该系统包含模
拟电路和数字电路,通过模拟部分实现对心电信号
的采集、前置放大、滤波、模数转换和数模转换,数字

部分以微处理器为核心,对采集到的数据进行存储
0 t  `% F( ~) p% P" k$ l: U9 p+ |和处理、与PC通讯、ECG显示,通过诊断软件对病
+ ?$ q; X: Y" S- u人ECG进行分析,在发现异常信号时报警.由于在
该系统中用到较多的外围器件,为减少整个系统的
功耗,必须采用低功耗、集成度高的芯片,目前在系
统设计中广泛应用的低功耗单片机已有多种，
7 J* B% P; t; g* T$ o- j, [MSP430F149单片机采用TI公司最新的低功耗技
4 b9 j: S& l( B$ \$ _6 n6 ^术,可以工作在1.8~3.6 V的电压下,有正常工作
3 x) N! ]9 B! }& L- S+ k模式(AM)和5种低功耗模式(LMP0、LMPI、
LMP2、LMP3、LMP4) ,各种模式之间可以相互切
换,其集成了1个模拟比较器、一个12位A/D转换
器、11个16位定时器、高达60 kbyte的Flash、 2
6 }- b) O: h1 [4 j9 x& M- n' K. Gkbyte的RAM.1个硬件乘法器,两个串行通信接口
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C8051F040单片机在低功耗系统设计中具有很大优势

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