基于51單片機(jī)的低成本心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

3．1 C8051F320單片機(jī)程序設(shè)計

C8051F320單片機(jī)程序包括：(1)A／D轉(zhuǎn)換程序和程控放大控制程序；(2)基于USB器件的通信程序，接收從USB主機(jī)發(fā)送的用戶指令并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給USB主機(jī)。

3．1．1 A／D轉(zhuǎn)換程序

衡量A／D轉(zhuǎn)換性能主要有兩個指標(biāo)：采樣分辨率(A／D轉(zhuǎn)換器位數(shù))和A／D轉(zhuǎn)換速度。設(shè)置A／D轉(zhuǎn)換器的采樣率為2 000 Hz，并采用定時器TIME2溢出中斷觸發(fā)轉(zhuǎn)換，每次轉(zhuǎn)換結(jié)束后1O位結(jié)果數(shù)據(jù)字被鎖存到A／D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)寄存器中，供USB通訊子程序數(shù)據(jù)調(diào)用，圖4為A/D轉(zhuǎn)換流程。A／D轉(zhuǎn)換程序較簡單，可通過設(shè)置C8051F320片上定時器確定A/D轉(zhuǎn)換器的采樣周期，由定時器的溢出周期性啟動A／D轉(zhuǎn)換器來采樣被測數(shù)據(jù)。USB設(shè)置為塊狀傳輸模式與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。將每64個數(shù)據(jù)打成一個數(shù)據(jù)包。以充分利用硬件資源并提高數(shù)據(jù)傳輸效率。

3．1．2 基于USB器件的通信程序

整個程序流程以USB通信為主線，如圖5所示。圖中所涉及的USB_Clock_Start()、USB_Int()等函數(shù)均是Silicon Lab公司專為C8051F320單片機(jī)USB功能開發(fā)的USB端API函數(shù)。通過在C8051F320上層應(yīng)用程序中直接調(diào)用這些函數(shù)可方便快捷地訪問USB底層硬件。

3．2 PC機(jī)LabVIEW程序設(shè)計

PC機(jī)LabVIEW程序設(shè)計主要完成用戶圖形界面和基于USB主機(jī)通信程序兩大功能，從而實現(xiàn)人機(jī)交互，將用戶輸入的指令和采集模塊采集的數(shù)據(jù)通過USB總線在PC機(jī)和C8051F320之間傳遞。