在設(shè)計(jì)血壓計(jì)等應(yīng)用時(shí),，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)人員總是被要求創(chuàng)造各種不同的設(shè)計(jì),，硬件和軟件維護(hù)都成了問題。有沒有一種方案可以實(shí)現(xiàn)低端和高端產(chǎn)品之間的兼容性,？使得設(shè)計(jì)和開發(fā)人員能夠設(shè)計(jì)出一個(gè)軟硬件平臺(tái),，以適應(yīng)各種產(chǎn)品的不同特性？本文將介紹這種方案,。

　　產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)人員總是被要求創(chuàng)造各種不同的設(shè)計(jì),，從低成本低端產(chǎn)品到高成本高端產(chǎn)品,。這就給設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)帶來了問題，因?yàn)楫?dāng)硬件出現(xiàn)問題時(shí),，就必須對(duì)三至四個(gè)不同硬件主板進(jìn)行修改,。

　　軟件也是一個(gè)問題。軟件維護(hù)不僅費(fèi)用昂貴,，而且同時(shí)維護(hù)幾個(gè)產(chǎn)品也是一項(xiàng)艱巨的任務(wù),。Flexis QE128微控制器實(shí)現(xiàn)了低端和高端產(chǎn)品之間的兼容性。這使得設(shè)計(jì)和開發(fā)人員能夠設(shè)計(jì)出一個(gè)軟硬件平臺(tái),，并根據(jù)需要添加和拆解硬件和軟件，以適應(yīng)各種產(chǎn)品的不同特性,。

　　硬件架構(gòu)

　　新 Flexis器件能夠讓硬件開發(fā)人員為幾個(gè)項(xiàng)目開發(fā)出一個(gè)硬件平臺(tái),，將那些要求更高集成的設(shè)計(jì)部件放入單獨(dú)的物料單中。在印刷電路板布局過程中,，不同構(gòu)造塊被放入不同區(qū)域并在其自己的區(qū)域內(nèi)走線,，使設(shè)計(jì)呈現(xiàn)模塊化的視圖。每個(gè)模塊都代表一個(gè)單獨(dú)的構(gòu)造塊,，只有在創(chuàng)建新設(shè)計(jì)時(shí)才添加進(jìn)去,。這種方法就是硬件構(gòu)造塊方法。

　　圖1是高端血壓計(jì)演示板的框圖,。低端設(shè)計(jì)可以使用相同的硬件和印刷電路板,，但不能使用系統(tǒng)中未使用的安裝區(qū)。例如,，低端應(yīng)用可能不具備在印刷電路板上進(jìn)行連接的能力,，因此，該設(shè)計(jì)的物料單可能就不包括與連接有關(guān)的硬件,。

 

圖1：血壓計(jì)框圖

 

　　軟件架構(gòu)

　　整個(gè)平臺(tái)的軟件被開發(fā)為非阻塞式,，因此，MCU能夠在沒有操作系統(tǒng)的情況下處理幾項(xiàng)不同的任務(wù),。每個(gè)模塊都作為獨(dú)立狀態(tài)機(jī)或基于中斷的流程進(jìn)行工作,，每次MCU通過代碼運(yùn)行時(shí)狀態(tài)機(jī)都會(huì)自動(dòng)更新。以這種格式編寫的代碼讓MCU總能返回到主循環(huán),，即使當(dāng)一項(xiàng)任務(wù)正確地停止工作時(shí),，MCU也能繼續(xù)運(yùn)行。圖2 顯示了軟件的工作流程,。

圖2：血壓計(jì)軟件流程圖

 

　　當(dāng)程序中添加新模塊時(shí),，初始化代碼就?插入代碼，簡單地調(diào)用一下主循環(huán)內(nèi)的子程序,，就能使工作代碼模塊保持運(yùn)行,。

　　血壓計(jì)應(yīng)用

　　兩款演示產(chǎn)品顯示出新Flexis器件給設(shè)計(jì)和開發(fā)人員帶來的靈活性,。該應(yīng)用建立在相同的硬件和軟件平臺(tái)上。

　　心跳檢測(cè)

　　當(dāng)給綁在一個(gè)人手臂上的袖帶放氣時(shí),，您可以發(fā)現(xiàn)袖帶上的總壓力有輕微的變化(圖3),。袖帶上的這種壓力變化實(shí)際上是由于血液循環(huán)的壓力變化引起的。這種變化通過一個(gè)高通濾波器(頻率為1Hz,，并設(shè)置偏置)放大,。這個(gè)新信號(hào)就是心跳信號(hào)。

圖3：心跳信號(hào)

　　該信號(hào)顯示壓力信號(hào)的變化,，是一段時(shí)間內(nèi)病人心跳的圖形顯示(圖4),。

圖4：一段時(shí)間的心跳示意圖

 

　　使用HCS08進(jìn)行心臟收縮和心臟舒張測(cè)量

 

　　使用前面所解釋的心跳檢測(cè)，簡單的示波法可用來決定收縮壓(SBP)和舒張壓(DBP),。這種簡單的測(cè)量基于這種的觀點(diǎn),，即當(dāng)袖帶充氣時(shí)，心跳信號(hào)的幅度在整個(gè)SBP內(nèi)變化,。當(dāng)袖帶放氣時(shí),，心跳信號(hào)的幅度隨著袖帶壓力傳給病人的收縮壓而升高。隨著袖帶壓力的進(jìn)一步降低,，脈搏的幅度繼續(xù)增加,，直到達(dá)到最大脈搏，即平均動(dòng)脈壓(MAP),，然后快速下降,，直到達(dá)到舒張壓(圖5)。

圖5：心跳與舒張壓的比較

 

　　使用Coldfire V1進(jìn)行心臟收縮和心臟舒張測(cè)量

 

　　如果使用簡單示波法,，病人手臂上的袖帶的沖氣壓必須高于病人的收縮壓,。而問題是系統(tǒng)并不直到病人的收縮壓，因此,，系統(tǒng)就必須給袖帶過度沖氣,，以確保能夠發(fā)現(xiàn)收縮壓，但這樣病人會(huì)很不舒服,。使用Coldfire V1,，系統(tǒng)可以采用反向示波法。在該方法中,，32位內(nèi)核可以過濾掉袖帶沖氣過程中電機(jī)所帶來的噪聲,。